DE112015005439T5 - Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Verfahren zur Herstellung derselben vorgesehen, mit dem es für einen Wabenträger möglich ist, innerhalb eines Gehäuseelements sicher gehalten zu sein, wobei eine kostengünstige, einfache Struktur verwendet wird. Die Abgasreinigungsvorrichtung ist versehen mit: einem säulenförmigen Wabenträger 11, in dem eine Vielzahl von Zellen, welche sich von einer Abgaseinströmungsseite bis zu einer Ausströmungsseite erstrecken und als Abgasströmungspfade dienen, mittels poröser Trennwände abgegrenzt und gebildet sind; einem Drei-Wege-Katalysator, welcher in dem Wabenträger 11 gelagert ist, und einem zylindrischen Gehäuseelement 12, in dem der Wabenträger 11 mit der Zwischenschaltung eines Rückhalteelements 13 aufgenommen ist. Der Wabenträger 11 ist mit äußeren umlaufenden Verschlussabschnitten 111a, 111b, die so gebildet sind, um Öffnungen Ca und Cb von Zellen in einem äußeren umlaufenden Abschnitt P wenigstens einer Endfläche der beiden Endflächen in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 11 bis zu einer vorgeschriebenen Tiefe zu verschließen; und mit schrägen Abschnitten 112a und 112b ausgestattet, die in einer Richtung gebildet sind, wonach sich die Länge in der Zentralachsen-X-Richtung der äußeren umlaufenden Verschlussabschnitte 111a und 111b entgegen des äußeren umlaufenden Randes verringert. Ferner fassen die schrägen Abschnitte 112a und 112b gegen innere Wände des Gehäuseelements 12 mit der Zwischenschaltung des Rückhalteelements 13, wodurch der Wabenträger 11 in dem Gehäuseelement 12 zurückgehalten ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
  • Stand der Technik
  • Üblicherweise ist eine Abgasreinigungsvorrichtung, welche in einem Abgasdurchlass eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, so gestaltet, dass sie einen Wabenträger, auf den der Abgasreinigungskatalysator geladen ist, und ein zylindrisches Gehäuseelement, das den Wabenträger aufnimmt, umfasst. Bei dem Aufnehmen des Wabenträgers innerhalb des Gehäuseelements ist es wichtig, den Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements zuverlässig zurückzuhalten.
  • Als eine Methode zur Zurückhaltung des Wabenträgers innerhalb des Gehäuseelements, ist eine Methode, welche einen Maschenring etc. verwendet, üblich. Zusätzlich ist eine Methode bekannt, die einen konvexen Teil vorsieht, der zu einer äußeren Seite in der Radialrichtung zu wenigstens einem Teil einer äußeren umlaufenden Seite des Wabenträgers hervorsteht (siehe zum Beispiel Patentdokumente 1 bis 3). Gemäß dieser Methode ist es möglich, den Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den konvexen Teil, der als ein Arretierteil funktioniert, zuverlässig zurückzuhalten, ohne eine Komponente wie einen Maschenring zu verwenden.
    Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5053224
    Patentdokument 2: Japanische, ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2013-144954
    Patentdokument 3: Japanische, ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2014-064978
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
  • Die Wabenträger der Patentdokumente 1 bis 3 weisen allerdings Segmentstrukturen auf, die aus Siliziumkarbid (nachstehend als “SiC“ bezeichnet) bestehen, und wie folgt hergestellt werden. Zunächst wird eine Vielzahl von viereckigen, stabförmigen Segmenten, die aus SiC bestehen, zur Bildung einer Baugruppe zusammengefasst. Danach wird diese, durch Schleifen der äußeren umlaufenden Seite davon, in eine kreisförmige Säulenform geformt, die einen konvexen Teil an der äußeren umlaufenden Seite aufweist. Anschließend wird eine Hülle durch Anwendung eines Beschichtungsmittels auf der äußeren umlaufenden Seite davon gebildet, um ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Seite während des Katalysator-Ladeprozesses oder eine Abgasundichtigkeit während der Benutzung zu verhindern. Dadurch werden die Wabenträger der Patentdokumente 1 bis 3 gewonnen.
  • Allerdings weisen die Wabenträger der Patentdokumente 1 bis 3 relativ komplexe Strukturen auf, die konvexe Teile an den äußeren umlaufenden Seiten davon aufweisen, und somit gibt es Probleme darin, dass die Schleifarbeit in dem Schleifschritt davon kompliziert ist, und die Herstellungskosten nehmen zu.
  • Zusätzlich wird ein Wabenträger, der aus Cordierit (nachfolgend “Cd“) besteht, welches oft zusammen mit SiC verwendet wird, durch ganzheitliches Formen mittels Extrusionsformen, gefolgt von Brennen, gewonnen. Während des Brennens wird gleichzeitig die Hülle gebildet. Daher entsteht bei Anwendung der Methode des Patentdokuments 1 auf einen Wabenträger, der aus Cd besteht, da die äußere umlaufende Fläche, auf die schon eine Hülle aufgebracht worden ist, geschliffen wird, die Notwendigkeit, die Hülle nach dem Schleifen nochmals zu bilden, und somit nehmen die Produktionskosten zu.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obengenannten geschaffen, und es ist ein Ziel der Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, welche einen Wabenträger innerhalb eines Gehäuseelements mit einer kostengünstigen und einfachen Struktur zuverlässig zurückhalten kann, und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen. Mittel zur Lösung der Aufgaben
  • Um das obengenannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene Abgasreinigungsvorrichtung 1) bereit, die in einem Abgasdurchlass (zum Beispiel das später beschriebene Abgasrohr) eines Verbrennungsmotors (zum Beispiel der später beschriebene Benzinmotor) vorgesehen ist und Abgas des Verbrennungsmotors reinigt, wobei die Vorrichtung umfasst: einen säulenförmigen Wabenträger (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 11) in dem eine Vielzahl von Zellen, die sich von einer abgaseinlassseitigen Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 110a in der Zentralachsen-X-Richtung) bis zu einer auslassseitigen Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 110b in der Zentralachsen-X-Richtung) erstrecken, um Strömungspfade des Abgases zu bilden, durch poröse Trennwände abgegrenzt und gebildet sind; einen Abgasreinigungskatalysator (zum Beispiel der später beschriebene Drei-Wege-Katalysator), welcher auf den Wabenträger geladen ist; und ein zylindrisches Gehäuseelement (zum Beispiel das später beschriebene Gehäuseelement 12) welches den Wabenträger über ein Rückhalteelement (zum Beispiel das später beschriebene Rückhalteelement 13) aufnimmt, worin der Wabenträger einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil (zum Beispiel die später beschriebenen äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b), in dem Öffnungen (zum Beispiel die später beschriebenen Öffnungen Ca, Cb) von Zellen an einem äußeren umlaufenden Teil (zum Beispiel der später beschriebene äußere in radialer Richtung umlaufende Teil P) wenigstens einer Endfläche aus beiden Endflächen in einer Zentralachsen(zum Beispiel die später beschriebene Zentralachse X)-richtung davon gebildet werden, um bis zu einer vorbestimmten Tiefe (zum Beispiel die später beschriebene, vorbestimmte Tiefe D1) abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Teile 112a, 112b) oder gestuften Teil umfasst, der in einer Richtung gebildet ist in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, und wobei der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil, welcher an eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst, in wenigstens einer Endfläche zurückgehalten ist.
  • In der vorliegenden Erfindung sind die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile durch Abdichten der Öffnungen von Zellen in dem äußeren umlaufenden Teil wenigstens einer Endfläche aus beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers bis zu einer vorbestimmten Tiefe gebildet. Zusätzlich werden die abgeschrägten oder gestuften Teile in einer Richtung gebildet, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung dieses äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird. Ferner wird der Wabenträger in dem Gehäuseelement durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil wenigstens einer Endfläche, welcher gegen die inneren Wände des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst, zurückgehalten. Dadurch ist es möglich den Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements ohne das Verwenden von Komponenten, wie einen Maschenring, durch eine einfache Struktur zuverlässig zurückzuhalten, so dass diese die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile für die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile des Wabenträgers bereitstellt und die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile gegen die inneren Wände des Gehäuseelements fassen. In anderen Worten, weil es nicht wie üblich notwendig ist, durch Trennen der äußeren umlaufenden Fläche einen konvexen Teil zu bilden, wird der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten können gesenkt werden. Insbesondere bei einer Verwendung des Wabenträgers, der aus Cordierit besteht, kann der Herstellungsprozess weiter vereinfacht werden, weil es nicht mehr nötig ist, die Hülle nochmals zu bilden, und die Herstellungskosten können weiter gesenkt werden. Zusätzlich ist es in diesem Fall möglich, ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Seite während des Katalysator-Ladeschritts oder eine Abgasundichtigkeit aus der äußeren umlaufenden Seite während der Benutzung zuverlässig zu verhindern, weil die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile innerhalb der abgedichteten äußeren umlaufenden abgedichteten Teile gebildet werden.
  • Vorzugsweise ist der Wabenträger ein Filter (zum Beispiel der später beschriebene GPF), der einen Wandströmungsteil aufweist (zum Beispiel der später beschriebene Wandströmungsteil W), in dem Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil (zum Beispiel der später beschriebene Radialrichtungszentralteil C) beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechseln abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind und eine Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils tiefer als eine Abdichttiefe des zentralen Teils ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filter, der den Wandströmungsteil an dem Radialrichtungszentralteil aufweist, welcher senkrecht zu der Zentralachsenrichtung davon ist, als der Wabenträger verwendet. Zusätzlich wird die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile tiefer als die Abdichttiefe des zentralen Teils gefertigt (d.h. des Wandströmungsteils). Selbst ein Filter, für den der Druckverlust aufgrund eines Abdichtens hoch und ein Zurückhalten innerhalb des Gehäuseelements schwierig ist, kann innerhalb des Gehäuseelements ohne das Hinzufügen von zusätzlichen Komponenten oder komplizierte Bearbeitung zuverlässig zurückgehalten werden, weil es dadurch möglich ist, die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen, die eine ausreichende Abdichttiefe aufweisen, zu bilden.
  • Vorzugsweise ist der Wabenträger ein Filter (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 51), der einen Wandströmungsteil aufweist (zum Beispiel der später beschriebene Wandströmungsteil W), in dem Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil (zum Beispiel der später beschriebene Radialrichtungszentralteil C) beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, eine Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 513a) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils und eine Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 514a) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung eines zentralen Teils der einen Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene eine Endfläche 510a) im Wesentlichen in der Zentralachsenrichtung die gleiche Position aufweisen, und eine Abdichttiefe eines zentralen Teils der anderen Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene andere Endfläche 510b) in der Zentralachsenrichtung geringer als eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche ist.
  • In der vorliegenden Erfindung wird ein Filter, der einen Wandströmungsteil an dem Radialrichtungszentralteil aufweist, welcher senkrecht zu der Zentralachsenrichtung davon ist, als der Wabenträger verwendet. Zusätzlich sind die Endfläche auf der Abdichtinnenseite in Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils und die Endfläche auf der Abdichtinnenseite in Zentralachsenrichtung des zentralen Teils an der einen Endfläche so gebildet, dass die Positionen in der Zentralachsenrichtung im Wesentlichen die gleichen werden. Ferner ist die Abdichttiefe des zentralen Teils an der anderen Endfläche in Zentralachsenrichtung geringer gefertigt, als die Abdichttiefe des zentralen Teils an der einen Endfläche. Hierin ist es, für den Fall, dass die gestuften Teile durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gebildet sind, erforderlich, eine Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils einer bestimmten Größe sicherzustellen, und somit bedarf es eines komplexen Schrittes, um die Abdichtungstiefe nur des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu verlängern. Andererseits, wenn auch die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils in Übereinstimmung mit der Abdichttiefe des äußeren umlaufenden Abdichtens über ein Vereinfachen des Abdichtschritts zu einem einmaligen Abdichten verlängert wird, kann das erforderliche Filtervolumen nicht länger sichergestellt werden und es führt zu einem Druckverlust. Dagegen ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, auch im Fall, dass die Positionen jeder Endfläche auf der Zentralachsenrichtungs-Innenseite beider Teile durch gleichzeitiges Abdichten des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils und des Radialrichtungszentralteils durch einmaliges Abdichten im Wesentlichen gleich sind (d.h. ein Fall, in dem die Abdichttiefen beider Teile gleich sind), ein Abdichten durch Bilden des abgeschrägten Teils oder des gestuften Teils in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil an der einen Endfläche der langen Abdichttiefe aufrecht zu erhalten, und der äußere umlaufende abgedichtete Teil kann gebildet werden. Daher ist es möglich die Arbeitsbelastung des Abdichtschrittes zu senken und somit können die Herstellungskosten reduziert werden. Zusätzlich ist es durch Verringern der Abdichttiefe der anderen Endfläche möglich, das Filtervolumen sicherzustellen und ein Verschlimmern des Druckverlusts kann vermieden werden.
  • Vorzugsweise ist der Wabenträger (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 41) ein Filter, der einen Wandströmungsteil (zum Beispiel der später beschriebene Wandströmungsteil W) aufweist, in dem ein Öffnungsbereich von Zellen in dem äußeren umlaufenden abgedichteten Teil kleiner als ein Öffnungsbereich von Zellen an einem zentralen Teil der einen Endfläche ist, die Öffnungen der Zellen an dem zentralen Teil (zum Beispiel der später beschriebene Radialrichtungszentralteil C) beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine auf der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, und die Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 413a) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils eine Position in der Zentralachsenrichtung aufweist, die näher an der inneren Seite in der Zentralachsenrichtung als die Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene Endfläche 414a) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des zentralen Teils der einen Endfläche angeordnet ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filter, der einen Wandströmungsteil an dem Radialrichtungszentralteil aufweist, welcher senkrecht zu der Zentralachsenrichtung davon ist, als der Wabenträger verwendet und der Öffnungsbereich von Zellen in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen ist gebildet, um kleiner als der Öffnungsbereich von Zellen in dem zentralen Teil zu sein. Zusätzlich sind die Endflächen an der Zentralachsenabdichtrichtungs-Innenseite der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile angeordnet, um eine Position in der Zentralachsenrichtung aufzuweisen, die näher an der inneren Seite in Zentralachsenrichtung als die Endflächen an der Zentralachsenabdichtrichtungs-Innenseite des zentralen Teils angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, da der Öffnungsbereich von Zellen in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen kleiner als der Öffnungsbereich von Zellen in dem zentralen Teil ist, in einem einmaligen Abdichtschritt, über die Kapillarwirkung bei Gießen von Abdichtmittel in die Zellen in dem Abdichtschritt, eine Struktur herzustellen, in der die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile tiefer als der zentrale Teil ist. In anderen Worten, es ist möglich, die Abdichttiefe, der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile, in denen die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile durch Schleifen oder Abtrennen gebildet sind, ohne das Erfordernis eines komplizierten Prozesses ausreichend zu gewährleisten, und damit können die Herstellungskosten reduziert werden. Zusätzlich ist es möglich, da die Dicke der Trennwand zwischen benachbarten Zellen aus den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen, die einen kleineren Öffnungsbereich von Zellen aufweisen, dicker gefertigt werden kann, die mechanische Festigkeit des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu verbessern, und somit kann ein Schaden des äußeren Randteils etc. des Wabenträgers unterbunden werden.
  • Vorzugsweise ist der Abgasreinigungskatalysator nur auf den Wandströmungsteil geladen.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist der Abgasreinigungskatalysator nur auf den Wandströmungsteil geladen. In anderen Worten, der Abgasreinigungskatalysator wird nicht auf die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile geladen. Es ist dadurch möglich, verschwenderisches Laden des Abgasreinigungskatalysators durch Nichtladen des Abgasreinigungskatalysators auf den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil, durch den Abgas kaum strömt, zu vermeiden und somit können die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
  • Vorzugsweise ist der Wabenträger (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 61) ein Filter, der einen Wandströmungsteil (zum Beispiel die später beschriebenen Wandströmungsteile W1, W2) aufweist, in dem Öffnungen von Zellen an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind; der Wabenträger einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil, in dem Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon gebildet sind, um wechselweise bis zu einer vorbestimmten Tiefe abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil oder einen gestuften Teil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Teile 612a, 612b) umfasst, der in einer Richtung gebildet ist, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird; der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements (zum Beispiel das später beschriebene Gehäuseelement 12) durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil (zum Beispiel der später beschriebene abgeschrägte Teil 612b) der Endfläche an der Abgasauslassseite zurückgehalten ist, welcher gegen eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement (zum Beispiel das später beschriebene Rückhalteelement 13) fasst; und wobei das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement und dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil (zum Beispiel der später beschriebene abgeschrägte Teil 612a) an der Endfläche an der Abgaseinlassseite eingefügt ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filter, der einen Wandströmungsteil an dem zentralen Teil und den äußeren umlaufenden Teil in radialer Richtung aufweist, welche senkrecht zur Zentralachsenrichtung davon ist, als der Wabenträger verwendet und eine Abgasreinigungsvorrichtung ist durch Einfügen des Rückhalteelements zwischen das Gehäuseelement und die abgeschrägten Teile der abgasauslassseitigen Endfläche des Wabenträgers ohne Einfügen zwischen dem Gehäuseelement und dem gestuften Teil an der abgaseinlassseitigen Endfläche des Wabenträgers gebildet. Zusätzlich ist der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil auf der Abgasauslassseite, welcher bei dem Rückhalteelement eingefügt ist, durch ein Einrichten, um an die inneren Wände der abgeschrägten Gehäuseteile des Gehäuseelements über das Sicherungselement zu fassen, zurückgehalten. Da das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement an dem abgeschrägten Teil an der abgaseinlassseitigen (stromaufwärts gelegene Seite) Endfläche eingefügt ist, neigt das Abgas zu einem Einströmen an dem Wandströmungsteil des äußeren umlaufenden Radialrichtungszentralteils und es werden vorzugsweise Partikelmaterial (PM) und Asche gesammelt. Hierin führt es, wenn sich Partikelmaterial (PM) und Asche innerhalb des Wabenträgers ablagern, zu einer Abnahme in der Abgasreinigungsfunktion durch eine Zunahme eines Druckverlusts und ein Verstopfen des Abgasreinigungskatalysators und zu einer Abnahme der Lebensdauer der Abgasreinigungsvorrichtung. Insbesondere ist es ein Problem, da sich Asche kontinuierlich ansammelt ohne zu Verbrennen. Im Gegensatz dazu, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, den Wandströmungsteil an dem äußeren umlaufenden Radialrichtungszentralteil wirkungsvoll als einen Sammlungsteil anzuwenden, welcher eine Funktion zum vorzugsweise sammeln von Partikelmaterial (PM) und Asche aufweist. Zusätzlich strömt das Abgas, nachdem sich Partikelmaterial (PM) und Asche auf dem Wandströmungsteil in dem äußeren umlaufenden Radialrichtungszentralteil abgelagert haben und der Druckverlust ansteigt, in das Wandströmungsteil in dem Radialrichtungszentralteil, die Partikelmaterial (PM) und Asche werden gesammelt, und das Abgas wird durch den Drei-Wege-Reinigungskatalysator gereinigt; Somit ist eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einer langen Lebensdauer erreicht.
  • Vorzugsweise ist der Abgasreinigungskatalysator eher reichlicher auf einen Wandströmungsteil (zum Beispiel der später beschriebene Wandströmungsteil W1) an dem zentralen Teil in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 61), als auf einen Wandströmungsteil (zum Beispiel der später beschriebene Wandströmungsteil W2) an dem äußeren umlaufenden Teil in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers geladen.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist der Abgasreinigungskatalysator reichlicher auf den Wandströmungsteil in dem inneren umlaufenden Teil in Zentralachsenrichtung geladen, als auf den Wandströmungsteil in dem äußeren umlaufenden Teil in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, durch Verringern der auf den Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil geladenen Menge des Drei-wege-Katalysators, da der Druckverlust des Wandströmungsteils geringer wird, Partikelmaterial (PM) und Asche bevorzugter auf dem Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung Äußeren umlaufenden Teil gesammelt. Daher ist die Funktion des Wandströmungsteils in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil als ein Sammlungsteil zuverlässiger dargestellt. Zusätzlich ist, da der Wandströmungsteil, wie vorher erwähnt, in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil hauptsächlich die Funktion als ein Sammlungsteil aufweist, die Abgasreinigungsfunktion der Abgasreinigungsvorrichtung insgesamt unverändert, auch wenn die Lademenge des Drei-Wege-Katalysators gering gesetzt ist. Daher ist es durch Senken der auf den Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil geladenen Menge des Drei-Wege-Katalysator möglich, verschwenderisches Laden eines Abgasreinigungskatalysators zu vermeiden und somit können die Herstellungskosten gedämpft werden.
  • Vorzugsweise ist der Wabenträger (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 71) ein Filter, der einen Wandströmungsteil (zum Beispiel die später beschriebenen Wandströmungsteile W1, W2) aufweist, in dem Öffnungen von Zellen an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind; wobei der Wabenträger einen äußern umlaufenden abgedichteten Teil, in dem Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon gebildet sind, um abwechselnd bis zu einer vorbestimmten Tiefe abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil oder einen gestuften Teil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Teile 712a, 712b) umfasst, der in einer Richtung gebildet ist, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird; wobei der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil (zum Beispiel der später beschriebene abgeschrägte Teil 712a) der Endfläche auf der Abgaseinlassseite zurückgehalten ist, welcher gegen eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst; und wobei das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement und dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil (zum Beispiel der später beschriebene abgeschrägte Teil 712b) an der Endfläche an der Abgasauslassseite eingefügt ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filter, der einen Wandströmungsteil an dem zentralen Teil und dem äußeren umlaufenden Teil in der Radialrichtung aufweist, welcher senkrecht zur Zentralachsenrichtung davon ist, als der Wabenträger verwendet, und eine Abgasreinigungsvorrichtung wird durch Einfügen des Rückhalteelements zwischen das Gehäuseelement und den abgeschrägten Teil an der abgaseinlassseitigen Endfläche des Wabenträgers ohne Einfügen zwischen dem Gehäuseelement und den abgeschrägten Teilen der abgasauslassseitigen Endfläche des Wabenträgers gebildet. Zusätzlich ist der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den auf der Abgaseinlassseite bei dem Rückhalteelements eingefügten abgeschrägten Teil zurückgehalten, durch ein Einrichten, um an die inneren Wände der abgeschrägten Teile des Gehäuseelements über das Sicherungselement zu fassen. Da das Rückhalteelement zwischen dem Gehäuseelement an dem abgeschrägten Teil an der abgaseinlassseitigen (stromaufwärts gelegene Seite) Endfläche eingefügt ist, werden Partikelmaterial (PM) und Asche nicht in den Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil einströmen. Zusätzlich neigt Abgas dazu, da das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement an dem abgeschrägten Teil auf der stromabwärts gelegenen Seite eingefügt ist, sich zu der stromabwärts gelegenen Seite von dem Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil abzusondern. Hierin führt es, wenn sich Partikelmaterial (PM) und Asche innerhalb des Wabenträgers ablagern, zu einer Abnahme in der Abgasreinigungsfunktion durch einen Anstieg eines Druckverlusts und ein Verstopfen des Drei-Wege-Katalysators und dadurch sinkt die Lebensdauer der Abgasreinigungsvorrichtung. Insbesondere ist es ein Problem, da sich Asche kontinuierlich ohne zu Verbrennen ablagert. Im Gegensatz dazu ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drei-Wege-Katalysator einer gleichen Menge zu dem Wandströmungsteil in dem Radialrichtungszentralteil auf den Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil geladen und Partikelmaterial (PM) und Asche strömen nicht ein. Daher strömt das Abgas, nachdem sich Partikelmaterial (PM) und Asche auf dem Wandströmungsteil in dem Radialrichtungszentralteil abgelagert haben und der Druckverlust ansteigt, in den Wandströmungsteil in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil ein, und das Abgas neigt dazu, durch den geladenen Drei-Wege-Katalysator gereinigt zu werden, und sondert sich zu der stromabwärts gelegenen Seite ab. Folglich ist die Abnahme in der Abgasreinigungsfunktion durch einen Anstieg in einem Druckverlust und ein Verstopfen des Drei-Wege-Katalysators wie der Abgasreinigungsvorrichtung insgesamt unterbunden, und es wird eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einer langen Lebensdauer erreicht.
  • Vorzugsweise weist der Wabenträger zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 81) einen vertikalen Teil (zum Beispiel die später beschriebenen vertikalen Teile 813a, 813b) auf, der senkrecht zu beiden Endflächen (zum Beispiel die später beschriebenen Endflächen 810a, 810b) ist und den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Teile 812a, 812b) mit einem äußeren umlaufenden Rand beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung verbindet.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist der Wabenträger durch Bereitstellen eines vertikalen Teils gebildet, der die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile mit den äußeren umlaufenden Rändern beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung verbindet und senkrecht zu beiden Endflächen ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Positionierung des Rückhalteelements einfach. In anderen Worten, können ein Herausragen des Rückhalteelements zu dem Radialrichtungszentralteil und ein unzureichend werdendes Einfügen des in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teils durch das Rückhalteelement zuverlässig verhindert werden. Somit wird eine zuverlässigere Abgasreinigungsfunktion erreicht.
  • Vorzugsweise ist der abgeschrägte Teil oder der gestufte Teil durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gebildet.
  • Mit der vorliegenden Erfindung werden die abgeschrägten Teile oder die gestuften Teile durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gebildet. Da es dadurch möglich ist, zuverlässig abgeschrägte Teile oder gestufte Teile innerhalb des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu bilden, ist es möglich ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Seite in dem Schritt des Ladens des Katalysators und ein Austreten von Abgas aus der äußeren umlaufenden Seite während der Benutzung zu unterbinden.
  • Vorzugsweise umfasst das Gehäuseelement: einen abgeschrägten Gehäuseteil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b, 102a, 102b), oder einen gestuften Gehäuseteil welcher gebildet ist, um dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil des Wabenträgers zu folgen, und einen konvexen Teil (zum Beispiel die später beschriebenen konvexen Teile 92c, 92c), welcher nahe des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils gebildet ist und wobei ein Inneres davon entgegen einer äußeren Seite hervorsteht.
  • Im Übrigen wird ein Gehäuseelement, das die abgeschrägten Gehäuseteile oder die gestuften Gehäuseteile (nachfolgend vereinfacht nur „gestufte Gehäuseteile“) aufweist, zum Beispiel auf folgendem Weg hergestellt. Zuerst wird der Wabenträger, um den das Rückhalteelement über die Gesamtheit der äußeren umlaufenden Seitenfläche gewickelt ist, vor dem Bilden der abgeschrägten Gehäuseteile in das zylindrische Gehäuseelement eingefügt. Dann werden die abgeschrägten Gehäuseteile durch Verringern des Durchmessers beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung des Gehäuseelements durch Pressen von der äußeren umlaufenden Seite davon mittels Pressformen gebildet. Dadurch wird das Gehäuseelement, welches die abgeschrägten Gehäuseteile aufweist, hergestellt.
  • Hierin ist es innerhalb des Pressformens, was beim Bilden der abgeschrägten Gehäuseteile ausgeführt wird, nicht möglich, die Pressform nur von der äußeren Seite, d.h. nur von einer Seite gegen das Gehäuseelement zu drücken, da das Gehäuseelement eine zylindrische Form aufweist. Aus diesem Grund kann das Gehäuseelement üblicherweise der Formoberfläche der Pressform nicht ausreichend folgen und insbesondere das Formen eines R-Teils oder eines Ähnlichen ist schwer, und dadurch wird keine hohe Formgenauigkeit der Gehäuseelementteile erreicht. Zusätzlich gibt es Bedenken darüber, dass das Zurückhalten des Wabenträgers unzureichend ist, da die abgeschrägten Gehäuseteile nicht zu Formen werden, die der Form der abgeschrägten Teile des Wabenträgers ausreichend folgen. Zusätzlich gibt es Bedenken über Faltenbildung in den abgeschrägten Gehäuseteilen durch das Fließen von Material, welches an der Peripherie der abgeschrägten Gehäuseteile vorgespannt ist (Material Ansammlung). Ferner entstehen auch Falten in dem Rückhalteelement an der Peripherie dieser abgeschrägten Teile und die Flächenpressung des Rückhalteelements auf den Wabenträger wird überhöht, mit der Folge, dass Bedenken darüber entstehen, dass der Wabenträger beschädigt wird.
  • Daher wird mit der vorliegenden Erfindung das Material, welches während des Pressformens fließt, durch Bilden der konvexen Teile, in denen das Innere davon zu der äußeren Seite hervorsteht, nahe der abgeschrägten Teile, absichtlich zu den konvexen Teilen geführt. Durch absichtliches Bilden der konvexen Teile nahe der abgeschrägten Gehäuseteile, welche die Rückhaltefunktion des Wabenträgers nicht beeinflussen, ist es möglich, ein Bilden von Falten etc. in den abgeschrägten Gehäuseteilen zu unterbinden und damit wird eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile erreicht, mit der Folge, dass es möglich wird, die obengenannten Mängel zu beheben.
  • Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Abdichten (zum Beispiel der später beschriebene Abdichtschritt), um in einem säulenförmigen Wabenträger, in dem eine Vielzahl Strömungspfade eines Abgases bildender Zellen, die sich von einer abgaseinlassseitigen Endfläche bis zu einer auslassseitigen Endfläche erstrecken, durch poröse Trennwände abgegrenzt und gebildet werden, einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil durch Abdichten von Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil wenigstens einer Endfläche aus beiden Endflächen in einer Zentralachsenrichtung davon bis zu einer vorbestimmten Tiefe zu bilden; Bearbeiten (zum Beispiel der später beschriebene Bearbeitungsschritt), um einen abgeschrägten oder gestuften Teil in einer Richtung, in der eine Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu bilden; Laden eines Katalysators (zum Beispiel der später beschriebene Katalysator-Ladeschritt), um einen Abgasreinigungskatalysator auf den Wabenträger zu laden, in dem der abgeschrägte Teil oder der gestufte Teil gebildet wurde; und Aufnehmen (zum Beispiel der später beschriebene Aufnahmeschritt) des Wabenträgers, auf den der Abgasreinigungskatalysator geladen wurde, innerhalb des Gehäuseelements, um durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil zurückgehalten zu sein, welcher gegen eine innere Wand des zylindrischen Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst.
  • Vorzugsweise wird der Wabenträger in dem Schritt des Abdichtens ferner zu einem Filter, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem eine Zelle, die eine auf einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf einer Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, durch abwechselndes Abdichten von Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil beider Endflächen in einer Zentralachsenrichtung des Wabenträgers bis zu einer geringeren Tiefe als der äußere umlaufende abgedichtete Teil umgewandelt.
  • Vorzugsweise wird der Abgasreinigungskatalysator in dem Schritt des Ladens des Katalysators nur auf den Wandströmungsteil geladen, durch Eintauchen einer Seite der einen Endfläche des Wabenträgers in eine Aufschlämmung, die den Abgasreinigungskatalysator in einem Zustand enthält, der einen äußeren umlaufenden Teil der einen Endfläche abdichtet, und anschließendes Absaugen von einem zentralen Teil der anderen Endfläche.
  • Vorzugsweise wird in dem Schritt des Abdichtens eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche (zum Beispiel die später beschriebene eine Endfläche 510a) des Wabenträgers (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 51) im Wesentlichen gleich zu einer Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils (zum Beispiel der später beschriebene äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a), und eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der anderen Endfläche (z.B. die später beschriebene andere Endfläche 510b) geringer als eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche gefertigt.
  • Vorzugsweise wird in dem Schritt des Abdichtens ein Wabenträger (zum Beispiel der später beschriebene Wabenträger 41) in dem ein Öffnungsbereich von Zellen in dem äußeren umlaufenden Teil an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung kleiner ist, als ein Öffnungsbereich von Zellen in einem zentralen Teil davon, als der Wabenträger verwendet, und eine Endfläche (zum Beispiel die später beschriebenen Endflächen 413a, 413b) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils (zum Beispiel die später beschriebenen äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b) abgedichtet, um näher an der inneren Seite in der Zentralachsenrichtung angeordnet zu sein, als eine Endfläche (zum Beispiel die später beschriebenen Endflächen 414a, 414b) an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des zentralen Teils an der einen Endfläche.
  • Vorzugsweise wird ein Wabenträger, auf den der Abgasreinigungskatalysator geladen wurde, in dem Schritt des Aufnehmens aufgenommen, um innerhalb des Gehäuseelements (zum Beispiel das später beschriebene Gehäuseelement 92), das einen abgeschrägten Gehäuseteil (zum Beispiel die später beschriebenen abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b) oder einen gestuften Gehäuseteil, der den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil des Wabenträgers folgt, und einen konvexen Teil (zum Beispiel der später beschriebene konvexe Teil 92c) aufweist, der nahe des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils gebildet ist und ein Inneres aufweist, das zu einer äußeren Seite hervorsteht, durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil, welcher gegen eine innere Wand des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils über ein Rückhalteelement fasst, zurückgehalten zu sein.
  • Gemäß den Erfindungen dieser Verfahren zur Herstellung, werden ähnliche Wirkungen wie bei jeder der vorher genannten, übereinstimmenden Abgasreinigungsvorrichtungen erzielt.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die einen Wabenträger innerhalb eines Gehäuseelements mit einer kostengünstigen und einfachen Struktur zuverlässig zurückhalten kann, und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine räumliche Ansicht, die eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht eines Wabenträgers der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine räumliche Ansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8. ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht eines Wabenträgers eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 11 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 12 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 13 ist eine räumliche Ansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 14 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
  • 15 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aspekt des Bildens eines abgeschrägten Gehäuseteils der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mittels Pressformen zeigt;
  • 16 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aspekt des Bildens eines abgeschrägten Gehäuseteils und konvexen Teils der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch Drehformen zeigt; und
  • 17 ist eine räumliche Ansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Erläuterungen des zweiten Ausführungsbeispiels und später, gleiche Bezugszeichen für Ausgestaltungen zugewiesen werden, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, sowie Bezugszeichen mit der gleichen Ordnung für entsprechende Ausgestaltungen zugeordnet werden, und Erläuterungen der Ausgestaltungen und Wirkungen davon wegelassen werden.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 ist eine räumliche Ansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Abgasreinigungsvorrichtung 1 eines Verbrennungsmotors ein Benzin-Partikel-Filter (nachstehend als „GPF“ bezeichnet), der in einem Abgasrohr eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors (nachstehend als „Motor“ bezeichnet) vorgesehen ist und Partikelmaterial (nachstehend als „PM“ bezeichnet) in dem Abgas sammelt, das durch dieses Abgasrohr strömt.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung 1 ist in einem Abgasrohr vorgesehen, welches sich nach unten entlang einer Seitenfläche auf einer Fahrzeugfrontseite des Benzinmotors, unmittelbar unter den Benzinmotor, welcher nicht dargestellt ist, erstreckt. In anderen Worten, die Abgasreinigungsvorrichtung 1 ist in dem Abgasrohr in einer Lage vorgesehen, welche die Abgasströmungsrichtung nach unten ausrichtet. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Abgasreinigungsvorrichtung einen Wabenträger 11 und ein Gehäuseelement 12.
  • Der Wabenträger weist eine Vielzahl von Zellen, die als Strömungspfade eines Abgases dienen, welche sich erstrecken, um von einer abgaseinlassseitigen Endfläche bis zu einer auslassseitigen Endfläche durchzudringen, und poröse Trennwände auf, die abgrenzen um diese Zellen zu bilden. Der Wabenträger 11 ist säulenförmig, wobei er einen runden Querschnitt aufweist. Allerdings ist es ausreichend, solange der Wabenträger säulenförmig ist, und der radiale Querschnitt kann zum Beispiel elliptisch oder von einer Form, welche eine Vielzahl von Bögen aufweist sein. Die Form jeder Zelle ist eine quadratische Säulenform, die einen quadratischen Querschnitt aufweist; Allerdings kann es zum Beispiel auch eine vieleckige Säulenform sein;
  • Der Wabenträger 11 ist aus einer porösen, feuerfesten Keramik gebildet, die aus Cordierit besteht. Der aus Cordierit bestehende Wabenträger 11 wird gewonnen, in dem er ganzheitlich mittels Extrusionsformen geformt wird, wie später beschrieben, gefolgt von einem Brennen. Während des Brennens wird zeitgleich eine Hülle gebildet. Daher wird ein Katalysator, da der Wabenträgers 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine äußere umlaufende Seite aufweist, die von einer Hülle bedeckt ist, während des Katalysator-Ladeprozesses nicht aus der äußeren umlaufenden Seite austreten und Abgas wird während der Benutzung nicht aus der äußeren umlaufenden Seite austreten. Für die Poren(Hohlraum)-Größe oder die Porosität (Hohlraum Anteil) des Wabenträgers 11, werden die Trennwände davon wie erforderlich innerhalb eines Bereichs gesetzt, in dem sie als ein Filtermedium funktionieren, das PM in Abgas filtert.
  • Der Abgasreinigungskatalysator zum Reinigen von Abgas ist auf den Wabenträger 11 geladen. Insbesondere ist ein Drei-Wege-Katalysator, der HC, CO und NOx in dem Abgas reinigt, auf den Wabenträger 11 der vorliegenden Erfindung geladen. Als der Drei-Wege-Katalysator wird vorzugsweise ein Katalysator verwendet, der wenigstens ein Edelmetall aus Pt, Pd und Rh enthält. Es sei darauf hingewiesen dass später eine detailliertere Struktur des Wabenträgers 11 im Detail beschrieben wird.
  • Das Gehäuseelement 12 ist zylindrisch mit einem kreisförmigen Ringquerschnitt und nimmt den vorher genannten Wabenträger 11 innen auf. Allerdings ist es ausreichend so lange das Gehäuseelement gemäß der Form des Wabenträgers 11 rohrförmig ist, und der radiale Querschnitt kann zum Beispiel ein elliptischer Ring oder eine Form sein, die eine Vielzahl von Ringbögen aufweist. Dieses Gehäuseelement 12 ist beispielsweise aus Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl (“SUS“) gestaltet.
  • Das Gehäuseelement 12 ist ein Gehäuseelement eines zweischaligen Typs, welches aus Gehäusehälften 121, 122 gestaltet ist, die in der Umfangsrichtung entlang der Zentralachsen-X-Richtung davon zweigeteilt sind (vertikale Richtung in 1). Wie in 1 gezeigt, ist das Gehäuseelement 12 ganzheitlich durch Stoßschweißen der zwei geteilten Gehäusehälften 121, 122 mit den Verlängerungsteilen 120, 120 gebildet. Es sei erwähnt, dass die Verlängerungsteile 120, 120 durch Stoßschweißen von Teilen gebildet sind, die durch Biegen des Randes in der Umfangsrichtung jeder Gehäusehälfte nach außen zu Flanschen gebildet sind.
  • Nachstehend ist 2 eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht (Querschnittsansicht entlang Zentralachsen-X-Richtung; gilt ebenso für nachstehend aufgeführtes) der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 dargestellt, ist der Wabenträger 11 innerhalb des Gehäuseelements 12 durch ein Rückhalteelement 13 aufgenommen. Ausführlicher ist der Wabenträger 11 innerhalb des Gehäuseelements 12 einem Zustand aufgenommen, indem ein mattenartiges Rückhalteelement 13 über den gesamten Umfang der gesamten äußeren umlaufenden Seite gewickelt ist, welche die später beschriebenen abgeschrägten Teile 112a, 112b umfasst.
  • Zusätzlich weist das Gehäuseelement 12 eine Form auf, die dem äußeren Profil des Wabenträgers 11 folgt, und beide Enden in der Zentralachsenrichtung, d.h. das abgaseinlassseitige Ende und das auslassseitige Ende bilden jeweils abgeschrägte Gehäuseteile 121a, 121b, die sich bei Annäherung an die Enden allmählich im Durchmesser verjüngen. Aus diesem Grund ist der aufgenommene Wabenträger 11 innerhalb des Gehäuseelements 12 durch die gestuften Teile 112a, 112b davon zurückgehalten, die an die inneren Wände der abgeschrägten Gehäuseteile 121a, 121b des Gehäuseelements 12 über das Rückhalteelement 13 fassen.
  • Das Rückhalteelement 13 ist zwischen der äußeren umlaufenden Seite des Wabenträgers 11 und der inneren Wand des Gehäuseelements 12 eingefügt und hält den Wabenträger 11 innerhalb des Gehäuseelements 12. Als das Rückhalteelement 13 wird ein Material verwendet, das Hitzebeständigkeit, Vibrationsbeständigkeit und Siegelfähigkeit aufweist. Insbesondere können zusätzlich zu Aluminiumoxid-Fasern, Siliziumdioxid-Fasern, Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Fasern und Keramikfasern wie zum Beispiel Keramikglasfasern, Metallgewebe etc. verwendet werden.
  • Als nächstes wird eine detailliertere Struktur des Wabenträgers 11 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht des Wabenträgers 11 der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Der dunkle Abschnitt in 3 weist auf einen Abschnitt hin, der durch ein Abdichtmittel abgedichtet ist. Wie in 3 dargestellt, weist der Wabenträger 11 ein Merkmal darin auf, dass sich die Struktur des zentralen Teils von dem äußeren umlaufenden Teil in der Radialrichtung davon unterscheidet (linke/rechte Richtung in 1, welche die zur Zentralachsen-X-Richtung senkrechte Richtung ist).
  • Insbesondere weist der Wabenträger 11 äußere umlaufende abgedichtete Teile 111a, 111b auf, welche durch Öffnungen Ca, Cb einer Vielzahl von Zellen an dem äußeren umlaufenden Teil (in Radialrichtung äußerer umlaufender Teil P) der beiden Enden 110a, 110b in der Zentralachsen-X-Richtung davon gebildet sind, wobei die Öffnungen bis zu einer vorbestimmten Tiefe D1 in der Zentralachsen-X-Richtung abgedichtet sind. Diese äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b sind über den gesamten Umfang gebildet.
  • Die Breite dieser äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b (Radialrichtungs-Länge des in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teils P) beträgt in der Radialrichtung vorzugsweise nicht mehr als 10 mm. Wenn die Breite der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b in Radialrichtung nicht mehr als 10 mm beträgt, wird die Filterfunktion des Wabenträgers 11 nicht beeinträchtigt.
  • In den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 111a, 111b sind die Öffnungen Ca, Cb einer Vielzahl von benachbarten Zellen wechselweise abgedichtet. In andern Worten, die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b, sind von einer Wandströmungsstruktur, in der eine Zelle, welche die auf der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung Ca aufweist, und eine Zelle, welche die auf der Auslassseite abgedichtete Öffnung Cb aufweist, in einem Karomuster wechselweise benachbart sind. Es sei erwähnt, dass die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b durch ein Abdichtmittel abgedichtet sind, das ähnlich zu dem Abdichtmittel des später beschriebenen Wandströmungsteils W in dem Radialrichtungszentralteil C ist. Als Abdichtmittel wird zum Beispiel ein herkömmliches, bekanntes Abdichtmittel verwendet, das durch Vermischen von Cordieritpulver, Kleber etc. hergestellt ist.
  • Zusätzlich weist der Wabenträger 11 abgeschrägte Teile 112a, 112b auf, in denen abgeschrägte Ebenen gebildet sind, die sich in einer Richtung abschrägen, in der die Länge in der Zentralachsen-X-Richtung der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b bei Annäherung an die äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird. Diese abgeschrägten Teile 112a, 112b sind durch Schleifen eines Teils der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b durch das später beschriebene Herstellungsverfahren gebildet.
  • Die Länge in der Zentralachsen-X-Richtung der abgeschrägten Teile 112a, 112b beträgt vorzugsweise nicht mehr als 10 mm. Zusätzlich beträgt die Breite in der radialen Richtung der abgeschrägten Teile 112a, 112b vorzugsweise nicht mehr als 30 % des Durchmessers des Wabenträgers 11. Zusätzlich beträgt der Abschrägungswinkel der abgeschrägten Teile 112a, 112b vorzugsweise 15 bis 80°. Bei Erfüllung dieser Bedingungen werden die abgeschrägten Teile 112a, 112b zuverlässig an die inneren Wände der abgeschrägten Gehäuseteile 121a, 121b des Gehäuseelements 12 über das Rückhalteelement 13 fassen, wodurch der Wabenträger 11 zuverlässig innerhalb des Gehäuseelements 12 zurückgehalten ist.
  • Hier ist eine Abdichttiefe D1 der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b festgelegt, um tiefer als eine Abdichttiefe D2 des später beschriebenen Radialrichtungszentralteils C zu sein. Insbesondere ist die Abdichttiefe D1 der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b festgelegt, um größer als der Abstand in der Zentralachsen-X-Richtung der abgeschrägten Teile 112a, 112b (abschrägende Ebene). Das bilden der abgeschrägten Teile 112a, 112b in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 111a, 111b wird dadurch einfach.
  • Zusätzlich sind in dem Wabenträger 11 die Öffnungen von Zellen in dem zentralen Teil (Radialrichtungszentralteil C) an beiden Endflächen 110a, 110b in der Zentralachsen-X-Richtung abwechselnd abgedichtet. In anderen Worten der Wabenträger 11 ist ein Filter, der einen Wandströmungsteil W aufweist, in dem Zellen, welche die auf der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweisen, und Zellen, welche die auf der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweisen, in einem Karomuster wechselweise benachbart sind. Es sei erwähnt, dass die Abdichttiefe D1 der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b so festgelegt ist, um tiefer als die Abdichttiefe D2 des Radialrichtungszentralteils C zu sein.
  • Zusätzlich ist in dem Wabenträger 11 der vorher genannte Drei-Wege-Katalysator nur auf das Radialrichtungszentralteil C geladen und der Drei-Wege-Katalysator ist nicht auf den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P geladen. In anderen Worten die verschwenderische Verwendung des Katalysators ist durch Nicht-Laden des Dreiwegekatalysator auf den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P, durch den das Abgas kaum strömt, und Laden des Drei-Wege-Katalysator nur auf das Radialrichtungszentralteil C, durch das Abgas hauptsächlich strömt, vermieden.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 4 erläutert. 4 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 4 dargestellt, umfasst das Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (a) einen Formschritt, (b) einen Abdichtschritt, (c) einen Bearbeitungsschritt, (d) einen Katalysator-Ladeschritt, und einen Aufnahmeschritt, der nicht dargestellt ist.
  • Zuerst wird in dem Formschritt, der in 4(a) dargestellt ist, ein säulenförmiger Wabenträger, der aus Cordierit besteht, ganzheitlich mittels Extrusionsformen geformt. Dadurch ist ein Wabenträger 11 gewonnen, der eine Vielzahl von als Strömungspfade für Abgas dienender Zellen, die sich erstrecken, um von einer abgaseinlassseitigen Endfläche bis zu einer auslassseitigen Endfläche durchzudringen, und poröse Trennwände aufweist, die abgrenzen, um diese Zellen zu bilden.
  • Folgend werden in dem Abdicht-Schritt, der in 4(b) dargestellt ist, die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b in dem Wabenträger 11, der in dem Formschritt geformt wurde, durch Abdichten der Öffnungen Ca, Cb von Zellen in dem äußeren umlaufenden Teil (in Radialrichtung äußerer umlaufender Teil P) an beiden Endflächen in der Zentralachsen-X-Richtung davon bis zu einer vorbestimmten Tiefe D1 gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird durch abwechselndes Abdichten der Öffnungen Ca, Cb von Zellen eine Wandströmungsstruktur in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P gebildet, in der Zellen, in denen die Öffnung Ca auf der Abgaseinlassseite abgedichtet ist, und Zellen, in denen die Öffnung Cb auf der Auslassseite abgedichtet ist, in einem Karomuster wechselweise benachbart sind.
  • Gleichzeitig werden in diesem Abdichtschritt die Öffnungen der Zellen in dem zentralen Teil an beiden Endflächen in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 11 (Radialrichtungszentralteil C) an einer Tiefe, die geringer als die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b ist, abwechselnd abgedichtet. Ein Wandströmungsteil W ist dadurch gebildet, in dem Zellen, welche die auf der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweisen, und Zellen, bei denen die Öffnung auf der Auslassseite geringer abgedichtet ist als die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b, wechselweise benachbart sind. In anderen Worten, der Wabenträger 11 wird zu einem Filter umgewandelt.
  • Es sei erwähnt, dass in diesem Abdichtschritt das oben genannte, übliche, bekannte Abdichtmittel verwendet wird. Während dem konkreten Verfahren des Abdichtens, wird zuerst eine Abdeckung auf der Endfläche des Wabenträgers 11 angeordnet, in der Öffnungen abwechselnd in einem Karomuster vorgesehen sind, welches sich mit den Öffnungspositionen jeder Zelle des Wabenträgers 11 deckt. Anschließend wird das Abdichtmittel, um abzudichten, in die Öffnungen von Zellen abwechselnd in einem Karomuster durch Eingießen des Abdichtmittels von oben eingefüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Abdichttiefe durch Anpassen der Menge des Abdichtmittels, einer Abdichtzeit, etc. angepasst.
  • Folgend werden in den Bearbeitungsschritt, der in 4(c) dargestellt ist, durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b des Wabenträgers 11, der in dem Abdichtschritt abgedichtet wurde, die abgeschrägten Teile 112a, 112b in einer Richtung gebildet, in der die Länge in der Zentralachsen-X-Richtung der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b bei Annäherung an die äußere umlaufenden Randseite davon kürzer wird. Als das Bearbeitungsverfahren wird vorzugsweise Abtrennen aus der Sichtweise, dass ein höher präzises Bearbeiten ermöglicht wird, angewendet.
  • Folgend wird in dem Katalysator-Ladeschritt, der in 4(b) dargestellt ist, der Drei-Wege-Katalysator auf den Wabenträger 11 geladen, in dem die abgeschrägten Teile 112a, 112d gebildet wurden. Ausführlicher beschrieben, der Drei-Wege-Katalysator wird nur auf den Wandströmungsteil W des Radialrichtungszentralteils C geladen. Während des konkreten Verfahrens wird zuerst der äußere umlaufende Teil (in Radialrichtung äußerer umlaufender Teil P) einer Endfläche in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 11 in eine Aufschlämmung 60 getaucht, die den Drei-Wege-Katalysator in einem Zustand, der mit Abdichtklemmelementen 50, 50 abdichtet, enthält. Danach wird dieser von dem Radialrichtungszentralteil C an der anderen Endfläche abgesaugt. Der Drei-Wege-Katalysator ist dadurch nur auf den Wandströmungsteil W geladen.
  • Anschließend wird in dem nicht dargestellten Aufnahmeschritt der Wabenträger 11, auf den der Drei-Wege-Katalysator in dem Schritt des Katalysatorladens geladen wurde, innerhalb eines Gehäuseelements 12 durch ein Einrichten derart, dass die abgeschrägten Teile 112a, 112b gegen die inneren Wände des Gehäuseelements 12 fassen, um über das Rückhalteelement 13 zurückgehalten zu sein, aufgenommen. Die Abgasreinigungsvorrichtung 1 ist wie oben angegeben hergestellt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen angewendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b durch Abdichten der Öffnungen Ca, Cb von Zellen in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P der beiden Endflächen 110a, 110b in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 11 bis zu einer vorbestimmten Tiefe D1 gebildet. Zusätzlich werden die abgeschrägten Teile 112a, 112b in einer Richtung gebildet, in der die Länge in der Zentralachsen-X-Richtung dieser äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird. Ferner ist der Wabenträger 11 in dem Gehäuseelement 12 durch die abgeschrägten Teile 112a, 112b, die gegen die inneren Wände des Gehäuseelements 12 über das Rückhalteelement 13 fassen, zurückgehalten. Es ist dadurch möglich, den Wabenträger 11 innerhalb des Gehäuseelements 12 ohne das Verwenden von Komponenten wie einen Maschenring durch eine einfache Struktur zuverlässig zurückzuhalten, so dass diese die abgeschrägten Teile 112a, 112b für die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b des Wabenträgers 11 vorsieht und die abgeschrägten Teile 112a, 112b gegen die inneren Wände des Gehäuseelements 12 fassen. In anderen Worten, weil es nicht wie üblich notwendig ist, durch Trennen der äußeren umlaufenden Fläche einen konvexen Teil zu bilden, wird der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten können gesenkt werden. Insbesondere bei einer Verwendung des Wabenträgers 11, der aus Cordierit besteht, kann der Herstellungsprozess weiter vereinfacht werden, weil es nicht mehr nötig ist, die Hülle nochmals zu bilden, und die Herstellungskosten können weiter gesenkt werden. Zusätzlich ist es in diesem Fall möglich, weil die abgeschrägten Teile 112a, 112b innerhalb der abgedichteten äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b gebildet werden, ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Fläche während des Katalysator-Ladeschritts oder eine Abgasundichtigkeit aus der äußeren umlaufenden Fläche während der Benutzung zuverlässig zu verhindern.
  • Zusätzlich wird mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein GPF, der den Wandströmungsteil W an dem Radialrichtungszentralteil C aufweist, welcher senkrecht zu der Zentralachsen Richtung X davon ist, als der Wabenträger 11 verwendet. Zusätzlich ist die Abdichttiefe D1 der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b tiefer als die Abdichttiefe D2 des Radialrichtung-Zentralteils C (d.h. des Wandströmungsteils W) gefertigt. Auch ein GPF, für den der Druckverlust aufgrund eines Abdichtens hoch und ein Zurückhalten innerhalb des Gehäuseelements schwierig ist, kann, weil es dadurch möglich ist, die abgeschrägten Teile 112a, 112b in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 111a, 111b, die eine ausreichende Abdichttiefe D1 aufweisen, zu bilden, innerhalb des Gehäuseelements 12 ohne das Hinzufügen von zusätzlichen Komponenten oder komplizierte Bearbeitung zuverlässig zurückgehalten werden.
  • Zusätzlich ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drei-Wege-Katalysator nur auf den Wandströmungsteil W geladen. In anderen Worten das Laden des Drei-Wege-Katalysator auf die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b wird vermieden. Es ist dadurch möglich, verschwenderisches Laden des Drei-Wege-Katalysator durch Nichtladen des Drei-Wege-Katalysator auf den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P, durch den Abgas kaum strömt, zu vermeiden und somit können die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
  • Zusätzlich werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die abgeschrägten Teile 112a, 112b durch Schleifen von Teilen der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 111a, 111b gebildet. Da die abgeschrägten Teile 112a, 112b dadurch zuverlässig innerhalb der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile gebildet sind, ist es möglich ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Seite in dem Schritt des Ladens des Katalysators und ein Austreten von Abgas aus der äußeren umlaufenden Seite während der Benutzung zuverlässig zu verhindern.
  • Zusätzlich ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Abgasreinigungsvorrichtung durch folgen eines Verfahrens zur Herstellung hergestellt, das den Formschritt, den Abdichtschritt, den Bearbeitungsschritt, den Katalysator-Ladeschritt und den Aufnahmeschritt, wie oben genannt, aufweist. Ähnliche Wirkungen wie die oben genannten jeweiligen Wirkungen werden dadurch angewandt.
  • (zweites Ausführungsbeispiel)
  • 5 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 dargestellt weist die Abgasreinigungsvorrichtung 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration auf, bis auf eine sich unterscheidende Konfiguration der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 211a, 211b.
  • Insbesondere unterscheiden sich die äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 211a, 211b des vorliegenden Ausführungsbeispiels von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Punkt, dass die Öffnungen Ca, Cb einer Vielzahl von Zellen vollständig abgedichtet sind. In anderen Worten, der in Radialrichtung äußere umlaufende Teil P des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist keine Wandströmungsstruktur. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ähnliche Wirkungen wie die Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels angewendet.
  • (drittes Ausführungsbeispiel)
  • 6 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 3 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 dargestellt, weist die Abgasreinigungsvorrichtung 3 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß den ersten Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration auf, außer in dem Punkt, dass das Radialrichtungszentralteil C eines Wabenträgers 31 nicht abgedichtet ist. In anderen Worten, der Wabenträger 31 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist kein Filter, sondern eher ein katalytischer Konverter eines Durchströmungs-Typs. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ähnliche Effekte wie die Effekte des ersten Ausführungsbeispiels angewendet. Es sei erwähnt dass in den vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abgasreinigungskatalysator, der geladen ist, nicht auf einen Drei-Wege-Katalysator beschränkt ist und es möglich ist, verschiedene Abgasreinigungskatalysatoren wie Oxidationskatalysatoren und NOx-Katalysatoren zu verwenden.
  • (viertes Ausführungsbeispiel)
  • Eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist dieselbe Konfiguration verglichen zu einer Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf, bis auf eine sich unterscheidende Konfiguration eines Wabenträgers 41. Nachfolgend wird die Konfiguration des Wabenträgers 41 unter Bezugnahme auf 7 erläutert. Hierin stellt 7 Zeichnungen bereit, die ein Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigen.
  • Wie in 7 dargestellt, umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (a) einen Formschritt, (b) einen Abdichtschritt, (c) einen Bearbeitungsschritt, (d) einen Katalysator-Ladeschritt, und einen Aufnahmeschritt, der nicht dargestellt ist. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich verglichen zu dem ersten Ausführungsbeispiel in (a), den Formschritt, und (b), dem Abdichtschritt.
  • In (a), dem Formschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Wabenträger 41 mit einem Öffnungsbereich von Zellen in dem äußeren umlaufenden Teil kleiner als der Öffnungsbereich in dem zentralen Teil gebildet, was sich von dem Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet, in dem die Öffnungsbereiche von Zellen einheitlich sind. Genauer wird durch ein Anpassen der Spaltweite auf der Formseite des Wabenträger-Formverschlusses (nicht dargestellt), der in dem vorliegenden Formschritt verwendet wird, derart, dass der äußere umlaufende Teil größer als der zentrale Teil ist, der Wabenträger 41 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gewonnen.
  • Auf diese Weise unterscheidet sich der Wabenträger 41 des vorliegenden Ausführungsbeispiels von dem Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, dass der Öffnungsbereich von Zellen, der den äußeren umlaufenden Radialrichtungszentralteil bildet, kleiner als ein Öffnungsbereich von Zellen ist, der den Radialrichtungszentralteil C bildet. Durch die Kapillarwirkung, welche bei einem Eingießen des Abdichtmittels in die Zellen in (b), dem später beschrieben Abdichtschritt, auftritt, wird das Abdichtmittel dadurch mit einer stärkeren Kraft in den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P als in den Radialrichtungszentralteil C gezogen. Dadurch kann die Abdichttiefe an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P in einem einmaligen Abdichtschritt tiefer als an dem Radialrichtungszentralteil C gefertigt werden, wodurch die Position in der Zentralachsen-X-Richtung näher an der Innenseite in der Zentralachsen-X-Richtung für die Endflächen 413a, 413b in der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b angeordnet ist als die Endflächen 414a, 414b an der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils C.
  • Bei (b), dem Abdichtschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, die Konfiguration der Abdeckung, die in Abdichtschritt verwendet wird. Genauer unterscheidet sie sich in dem Punkt, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Abdeckung 40 verwendet wird, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die mit den Größen der Zellen in dem Wabenträger 41 übereinstimmen, und der Öffnungsbereich eines äußeren umlaufenden Teils 40P so gesetzt ist, um kleiner als der Öffnungsbereich eines Zentralteils 40C zu sein. Das Abdichten des Wabenträgers 41 wird dadurch ermöglicht.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels angewandt. In anderen Worten, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird ein GPF, der einen Wandströmungsteil W an dem Radialrichtungszentralteil C aufweist, das senkrecht zu der Zentralachsen-X-Richtung davon ist, als der Wabenträger 41 verwendet, und der Öffnungsbereich von Zellen in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 411a, 411b ist gebildet, um kleiner als der Öffnungsbereich von Zellen in dem Radialrichtungszentralteil C zu sein. Zusätzlich sind die Endflächen 413a, 413b an der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b dadurch so angeordnet, dass sie eine Position in der Zentralachsen-X-Richtung aufweisen, die näher an der Innenseite in der Zentralachsen-X-Richtung angeordnet ist als die Endflächen 414a, 414b an der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils C. In anderen Worten, die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b ist tiefer als die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C gefertigt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, da der Öffnungsbereich von Zellen in den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 411a, 411b kleiner als der Öffnungsbereich von Zellen in dem Radialrichtungszentralteil C ist, eine Struktur, in der die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b tiefer als der Radialrichtungszentralteil C ist, in einem einmaligen Abdichtschritt durch die Kapillarwirkung bei einem Einfüllen des Abdichtmittels in die Zellen in dem Abdichtschritt zu fertigen. In anderen Worten, es ist möglich, die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b, in denen die abgeschrägten teile 412a, 412b durch Schleifen oder Abtrennen gebildet sind, ohne das Erfordern eines komplizierten Prozesses ausreichend sicherzustellen und damit können die Herstellungskosten reduziert werden. Zusätzlich, da die Dicke der Trennwand zwischen benachbarten Zellen aus den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen 411a, 411b, die einen kleineren Öffnungsbereich von Zellen aufweisen, dicker gefertigt werden kann, ist es möglich, die mechanische Festigkeit des äußeren umlaufenden Radialrichtungszentralteils P zu verbessern und damit kann eine Beschädigung des äußeren Randteils, etc. des Wabenträgers 41 unterbunden werden.
  • Zusätzlich wird, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wabenträger 41, in dem der Öffnungsbereich von Zellen in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P an beiden Endflächen in der Zentralachsen-X-Richtung kleiner als der Öffnungsbereich von Zellen in dem Radialrichtungszentralteil C davon ist, in (b), dem Abdichtschritt des Verfahrens zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung verwendet und so abgedichtet, dass die Endflächen 413a, 413b an der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile 411a, 411b näher an der Innenseite in der Zentralachsenrichtung als die Endflächen 414a, 414b an der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils C angeordnet sind. Dadurch werden ähnliche Effekte wie die obengenannten Effekte angewandt.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration, bis auf eine abweichende Konfiguration des Wabenträgers 51 auf. Nachfolgend, wird die Konfiguration des Wabenträgers 51 unter Bezugnahme auf 8 erläutert. 8 ist hierin eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht des Wabenträgers 51 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Wie in 8 dargestellt, unterscheidet sich der Wabenträger 51 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu dem Wabenträger 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Punkt, dass die Position in der Zentralachsen-X-Richtung der Endfläche 513A auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils 511a und die Position in der Zentralachsen-X-Richtung der Endfläche 514a auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils im Wesentlichen an einer Endfläche 510a identisch sind. Zusätzlich unterscheidet sich der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a von dem äußeren umlaufenden abgedichteten Teil 111a des Wabenträgers 11 des ersten Ausführungsbeispiels und die Öffnungen aller Zellen sind abgedichtet.
  • In ähnlicher Weise unterscheidet sich der Wabenträger 51 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu dem Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, dass die Position in der Zentralachsen-X-Richtung der Endfläche 513b auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils 511b und die Position in der Zentralachsen-X-Richtung der Endfläche 514b auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils C im Wesentlichen gleich sind, auch an der anderen Endfläche 510b in der Zentralachsen-X-Richtung.
  • Ferner unterscheidet sich der Wabenträger 51 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu dem Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, dass die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der anderen Endfläche 510b geringer als die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der einen Endfläche 510a ist. Es sei erwähnt, dass gegenteilig zu dem Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels in dem Wabenträger 51 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Radialrichtungs-Außenseite des abgeschrägten Teils 512b an der anderen Endfläche 510b nicht abgedichtet ist. In anderen Worten, der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511b ist nur zu einem Teil auf der Radialrichtungs-Innenseite des abgeschrägten Teils 512b vorgesehen.
  • Die Konfiguration des Wabenträgers 51 wird detailliert unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Hierin ist 9 eine Ansicht, die das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 9 dargestellt, umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (a) einen Formschritt, (b) einen Abdichtschritt, (c) einen Bearbeitungsschritt, (d) einen Katalysator-Ladeschritt und einen Aufnahmeschritt, der nicht dargestellt ist. In dem Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich (b), der Abdichtschritt, (c), der Bearbeitungsschritt und (d), der Katalysator-Ladeschritt verglichen zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • In (b), dem Abdichtschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind, gegensätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, an beiden, der einen Endfläche 510a und der anderen Endfläche 510b, die Abdichttiefe in dem Radialrichtungszentralteil C davon und die Abdichttiefe in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P (äußeres umlaufendes abgedichtetes Teil 511a) im Wesentlichen gleich gefertigt. Zusätzlich wird zu diesem Zeitpunkt die Menge des Abdichtmittels, welches in die Zellen eingefüllt wird, so eingestellt, dass die die Abdichttiefe an der anderen Endfläche 510b kleiner als die Abdichttiefe an der einen Endfläche 510a wird.
  • Zusätzlich wird in (b), dem Abdichtschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels gegensätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, eine Abdeckung (nicht dargestellt), in der der in Radialrichtung äußere umlaufende Teil vollständig geöffnet ist, übereinstimmend zu den Zellen des Wabenträgers 51 bei dem Abdecken der einen Endfläche 510a verwendet. Der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a ist dadurch an der einen Endfläche 510 vollständig abgedichtet.
  • In (c) dem Bearbeitungsschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel die abgeschrägten Teile 512a, 512b durch Schleifen/ Abtrennen des in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teils beider Endflächen gebildet. Allerdings ist zu diesem Zeitpunkt, da die Abdichttiefe der anderen Endfläche 510b in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gering ist, die Schleif/Abtrenn-Länge in der Zentralachsen-X-Richtung länger als die Abdichttiefe der anderen Endfläche 510b. Aus diesem Grund wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Wabenträger 51 gewonnen, in dem die Zellen in einem Teil auf der Radialrichtungs-Außenseite des abgeschrägten Teils 512b an der anderen Endfläche 510b nicht abgedichtet sondern geöffnet sind.
  • In (d) dem Katalysator-Ladeschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die eine Endflächenseite 510a, die eine längere Abdichttiefe als die Endfläche 510b aufweist, in die Aufschlämmung 60 eingetaucht, und es wird eine Absaugung von dem Radialrichtungszentralteil C der anderen Endfläche 510b durchgeführt. Gleichzeitig wird, da der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a an der einen Endfläche 510a vollständig abgedichtet ist, ein Durchdringen des Drei-Wege-Katalysator zu dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P zuverlässiger vermieden und der Drei-Wege-Katalysator ist nur auf den Wandströmungsteil W geladen.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels angewendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein GPF, der einen Wandströmungsteil W an dem Radialrichtungszentralteil C aufweist, welcher senkrecht zu der Zentralachsen-X-Richtung davon ist, als der Wabenträger 51 verwendet und die Endfläche 513a auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils 511a und die Endfläche 514a auf der Zentralachsen-X-Richtung-Abdichtinnenseite des Radialrichtungszentralteils C an der einen Endfläche 510a werden so gebildet, dass die Positionen in der Zentralachsenrichtung C im Wesentlichen gleich werden. Zusätzlich wird die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der anderen Endfläche 510b in der Zentralachsen-X-Richtung geringer als die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der einen Endfläche 510a gefertigt. Hierin ist es erforderlich, für den Fall, dass die abgeschrägten Teile durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gebildet sind, eine Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils einer bestimmten Größe sicherzustellen, und damit wird ein komplexer Schritt erforderlich, um nur die Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu verlängern. Andererseits, wenn auch die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils in Übereinstimmung mit der Abdichttiefe des äußeren umlaufenden Abdichtens durch ein Vereinfachen des Abdichtschritts zu einem einmaligen Abdichten verlängert wird, kann das erforderliche Filtervolumen nicht länger sichergestellt werden und es führt zu einem Druckverlust. Im Gegensatz dazu ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, auch in dem Fall, dass die Positionen jeder Endfläche 513a, 514b auf der Zentralachsenrichtungs-Innenseite beider Teile durch gleichzeitiges Abdichten des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils 511a und des Radialrichtungszentralteils C durch ein einmaliges Abdichten (d.h. ein Fall, in dem die Abdichttiefen beider Teile gleich sind) im Wesentlichen gleich sind, möglich, ein Abdichten, durch Bilden des abgeschrägten Teils 512a in dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P an der einen Endfläche 510a, einer langen Abdichttiefe zu erhalten, und der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a kann gebildet werden. Daher ist es möglich die Arbeitsbelastung des Abdichtschritts zu senken und die Herstellungskosten können reduziert werden. Zusätzlich ist es durch Kürzen der Abdichttiefe der anderen Endfläche 510b möglich, das Filtervolumen sicherzustellen und ein Verschlechtern des Druckverlusts kann vermieden werden. Ferner ist es, durch Anordnung der einen Endflächenseite 510a des Wabenträgers 51 des vorliegenden Ausführungsbeispiels an der Abgasauslassseite (stromabwärts gelegene Seite), und Anordnung der anderen Endfläche 510b davon an der Abgaseinlassseite (stromaufwärts gelegene Seite), da der äußere umlaufende abgedichtete Teil 511a der einen Endfläche 510a, welche vollständig abgedichtet ist, an der stromabwärts gelegenen Seite angeordnet wird, möglich, Partikelmaterial (PM) und Asche von einem Absondern zu der stromabwärts gelegenen Seite zuverlässiger zu verhindern.
  • Zusätzlich wird, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem Abdichtschritt des Verfahrens zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung, die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der einen Endfläche 510a des Wabenträgers 51 im Wesentlichen gleich wie die Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils 511a gefertigt, und die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der anderen Endfläche 510b wird geringer als die Abdichttiefe des Radialrichtungszentralteils C an der einen Endfläche 510a gefertigt. Ähnliche Wirkungen wie die obengenannten Wirkungen werden dadurch angewendet.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • 10 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 6 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 10 dargestellt, weist die Abgasreinigungsvorrichtung 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen mit der Abgasreinigungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels die gleiche Konfiguration, bis auf die abweichenden Konfigurationen des Rückhalteelements 13 und der Wandströmungsteile W1, W2 auf.
  • Insbesondere unterscheidet sich die Abgasreinigungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie in 10 dargestellt, verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, dass das Rückhalteelement 13 nicht zwischen dem Gehäuseelement 12 und einem abgeschrägten Teil 612a an einer Endfläche 610a des Wabenträgers 61 eingefügt ist. In anderen Worten, die Abgasreinigungsvorrichtung 6 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Konfiguration auf, in der Abgas zu einem Einströmen an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P neigt, an dem das Rückhalteelement 13 nicht eingefügt ist, durch Anordnen der einen Endfläche 610a des Wabenträgers 61 an der Abgaseinlassseite (stromaufwärts gelegene Seite).
  • Zusätzlich weist der Wabenträger 61 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht nur den Wandströmungsteil W1 an dem Radialrichtungszentralteil C, sondern auch den Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P, wie der Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels, auf; Allerdings unterscheidet er sich in dem Punkt, dass der Drei-Wege-Katalysator auf beide Wandströmungsteile W1 und W2 geladen ist. Allerdings ist die Menge des auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Drei-Wege-Katalysators geringer als die Menge des Drei-Wege-Katalysators, die auf den Wandströmungsteil W1 geladen ist.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich, verglichen zu dem Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nur in (d), dem Katalysator-Ladeschritt.
  • In (d) dem Katalysator-Ladeschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wird der Drei-Wege-Katalysator so geladen, dass die Menge des Drei-Wege-Katalysators, welche auf den Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P geladen ist, geringer als die Menge ist, die auf den Wandströmungsteil W1 an dem Radialrichtungszentralteil C geladen ist. Während eines spezifischen Verfahrens wird zunächst der äußere umlaufende Teil (in Radialrichtung äußerer umlaufender Teil P) der einen Endfläche in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 61 in eine Aufschlämmung getaucht, die den Drei-Wege-Katalysator in einem durch ein Klemmdichtelement abgedichteten Zustand enthält. Dann wird er von dem Radialrichtungszentralteil C von einer der beiden Endflächen abgesaugt. Ferner wird das Klemmdichtelement entfernt und es wird nochmals in einer ähnlichen Weise abgesaugt. Alternativ wird die Absaugstärke an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P so eingestellt, um geringer als an dem Radialrichtungszentralteil C zu sein und das Absaugen wird ausgeführt. Dadurch wird der Wabenträger 61 gewonnen, in dem die Menge des Drei-Wege-Katalysators, die auf den in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P geladen ist, geringer als die Menge des Drei-Wege-Katalysators ist, die auf das Radialrichtungszentralteil C geladen ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels angewendet. In anderen Worten, in der Abgasreinigungsvorrichtung 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rückhalteelement 13 zwischen dem Gehäuseelement 12 und dem abgeschrägten Teil 612b der anderen Endfläche 610b eingefügt, aber nicht zwischen dem Gehäuseelement 12 und dem abgeschrägten Teil 612a an der einen Endfläche 610a des Wabenträgers 61 eingefügt. Zusätzlich ist der Wabenträger 61, da der abgeschrägte Teil 612b auf der stromabwärts gelegenen Seite über das Rückhalteelement 13 eingefügt ist, innerhalb des Gehäuseelements 12 durch Fassen gegen die inneren Wände der abgeschrägten Gehäuseteile 121b des Gehäuseelements 12 über das Sicherungselement 13 zurückgehalten. Durch Anordnen der einen Endfläche 610a dieses Wabenträgers 61 an der Abgaseinlassseite (stromaufwärts gelegene Seite), neigt Abgas dazu, an dem Wandströmungsteil W2 des in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teils P von dem abgeschrägten Teil 612a einzuströmen, an dem das Rückhalteelement 13 nicht eingefügt ist. Hierin führt es, wenn sich Partikelmaterial (PM) und Asche innerhalb des Wabenträgers ablagern, durch einen Anstieg des Druckverlusts und ein Verstopfen des Drei-Wege-Katalysators zu einer Abnahme der Abgasreinigungsfunktion, und die Lebensdauer der Abgasreinigungsvorrichtung nimmt ab. Es ist insbesondere ein Problem, da sich Asche kontinuierlich ohne zu Verbrennen ablagert. Im Gegensatz dazu werden, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, Partikelmaterial (PM) und Asche vorzugsweise auf dem Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P gesammelt, in welchen das Abgas neigt einzuströmen. In anderen Worten, es ist möglich, den Wandströmungsteil W2 wirkungsvoll als einen Sammlungsteil anzuwenden, der die Funktion aufweist, Partikelmaterial (PM) und Asche zu sammeln. Nachdem sich Partikelmaterial (PM) und Asche auf dem Wandströmungsteil W2 abgelagert haben und der Druckverlust ansteigt, strömt das Abgas in den Wandströmungsteil W1, die Partikelmaterial (PM) und die Asche werden durch den Wandströmungsteil W1 gesammelt, und das Abgas wird durch den Drei-Wege-Katalysator gereinigt; folglich wird eine Abgasreinigungsvorrichtung einer langen Lebensdauer erzielt. Ferner ist, mit dem Wabenträger 61 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, die Menge des auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Drei-Wege-Katalysators geringer als die auf den Wandströmungsteil W1 geladene Menge des Drei-Wege-Katalysators. Durch Verringern der Menge des auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Drei-Wege-Katalysators, werden Partikelmaterial (PM) und Asche bevorzugter auf dem Wandströmungsteil W2 gesammelt, da der Druckverlust des Wandströmungsteils W2 geringer wird. Daher wird die Funktion des Wandströmungsteils W2 als ein Sammlungsteil zuverlässiger dargelegt. Zusätzlich ist die Abgasreinigungsfunktion der Abgasreinigungsvorrichtung, da der Wandströmungsteil W2, wie oben erwähnt, hauptsächlich die Funktion als ein Sammlungsteil aufweist, insgesamt unverändert, auch wenn die Lademenge des Drei-Wege-Katalysators gering eingestellt wird. Daher ist es möglich, durch Senken der auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Menge des Drei-Wege-Katalysators, verschwenderisches Laden des Abgasreinigungskatalysators zu unterbinden und damit können die Herstellungskosten gedämpft werden.
  • (Siebtes Ausführungsbeispiel)
  • 11 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 7 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 11 dargestellt, weist die Abgasreinigungsvorrichtung 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration, bis auf die abweichenden Konfigurationen des Rückhalteelements 13 und der Wandströmungsteile W1, W2 auf.
  • Insbesondere unterscheidet sich die Abgasreinigungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie in 11 dargestellt, verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in dem Punkt, dass das Rückhalteelement 13 nicht zwischen dem Gehäuseelement 12 und einem abgeschrägten Teil 712b an der anderen Endfläche 710b des Wabenträgers 71 eingefügt ist. In anderen Worten, die Abgasreinigungsvorrichtung 7 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Konfiguration auf, in der Abgas, durch Anordnen der anderen Endfläche 710b des Wabenträgers 71 an der Abgasauslassseite, dazu neigt, von dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P einzuströmen, an dem das Rückhalteelement 13 nicht eingefügt ist.
  • Zusätzlich weist der Wabenträger 71 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht nur den Wandströmungsteil W1 an dem Radialrichtungszentralteil C, sondern, wie der Wabenträger 11 des ersten Ausführungsbeispiels, auch den Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P auf; Allerdings unterscheidet er sich in dem Punkt, dass der Drei-Wege-Katalysator auf beide Wandströmungsteile W1 und W2 geladen ist. Es sei erwähnt, dass im Gegensatz zu dem Wabenträger 61 des sechsten Ausführungsbeispiels, die Menge des auf den Wandströmungsteil W1 geladenen Drei-Wege-Katalysators und die Menge des auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Drei-Wege-Katalysators äquivalent sind.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich verglichen zu dem Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nur in (d), dem Katalysator-Ladeschritt. Insbesondere wird in (d), dem Katalysator-Ladeschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels, der Drei-Wege-Katalysator so geladen, dass die Mengen des Drei-Wege-Katalysators, die auf den Wandströmungsteil W1 an dem Radialrichtungszentralteil C und auf den Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P geladen sind, äquivalent sind.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels angewendet. In anderen Worten, in der Abgasreinigungsvorrichtung 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rückhalteelement 13 zwischen dem Gehäuseelement 12 und dem abgeschrägten Teil 712b der einen Endfläche 710a des Wabenträgers 71 eingefügt, und ist nicht zwischen dem Gehäuseelement 12 und dem abgeschrägten Teil 712b an der anderen Endfläche 710b eingefügt. Ferner werden, durch Anordnen der einen Endfläche 710a des Wabenträgers 71 an der Abgaseinlassseite (stromaufwärts gelegene Seite), Partikelmaterial (PM) und Asche nicht in den Wandströmungsteil W2 an dem in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teil P von dem abgeschrägten Teil 712a einströmen, an dem das Rückhalteelement 13 eingefügt ist. Zusätzlich neigt Abgas dazu, mit dem abgeschrägten Teil 712b auf der stromabwärts gelegenen Seite, da das Rückhalteelement 13 nicht eingefügt ist, sich von dem Wandströmungsteil W2 zu der stromabwärts gelegenen Seite abzusondern. Hierin führt es, wenn sich Partikelmaterial (PM) und Asche innerhalb des Wabenträgers ablagern, zu einer Abnahme in der Abgasreinigungsfunktion durch einen Anstieg des Druckverlusts und ein Verstopfen des Drei-Wege-Katalysators, und damit nimmt die Lebensdauer der Abgasreinigungsvorrichtung ab. Es ist insbesondere ein Problem, da sich Asche kontinuierlich ohne zu verbrennen ablagert. Im Gegensatz dazu ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Drei-Wege-Katalysator einer gleichen Menge zu dem Wandströmungsteil W1 auf den Wandströmungsteil W2 geladen und Partikelmaterial (PM) und Asche strömen nicht ein. Nachdem sich Partikelmaterial (PM) und Asche auf dem Wandströmungsteil W1 abgelagert haben und der Druckverlust ansteigt, strömt das Abgas daher zu dem Wandströmungsteil W2 und das Abgas neigt dazu, von dem auf den Wandströmungsteil W2 geladenen Drei-Wege-Katalysator gereinigt zu werden und sondert sich zu der stromabwärts gelegenen Seite ab. Folglich wird die Abnahme in der Abgasreinigungsfunktion durch einen Anstieg des Druckverlusts und ein Verstopfen des Drei-Wege-Katalysators sowie der Abgasreinigungsvorrichtung insgesamt unterbunden und eine Abgasreinigungsvorrichtung einer langen Lebensdauer wird erzielt.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • 12 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Abgasreinigungsvorrichtung 8 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist, verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die gleiche Konfiguration, bis auf eine abweichende Konfiguration des Wabenträgers 81 auf.
  • Wie in 12 dargestellt weist der Wabenträger 81 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel abgeschrägte Teile 812a, 812b und vertikale Teile 813a, 813b auf, welche die Endflächen 810a, 810b in der Zentralachsen-X-Richtung und den äußeren umlaufenden Rand verbinden, und senkrecht zu beiden Endflächen sind.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden gleiche Effekte wie die Effekte des ersten Ausführungsbeispiels angewandt. Dadurch, dass der Wabenträger 81 die vertikalen Teile 813a, 813b aufweist, wird zusätzlich ein Positionieren des Rückhalteelements 13 erleichtert. Insbesondere ein Herausragen des Rückhalteelements 13 zu dem Radialrichtungszentralteil C bei einem Aufnehmen des Wabenträgers 81 in das Gehäuseelement 12, und ein unzureichend werdendes Einfügen des in Radialrichtung äußeren umlaufenden Teils P über das Rückaltelement 13, können zuverlässig verhindert werden. Daher wird eine zuverlässigere Abgasreinigungsfunktion erzielt.
  • (Neuntes Ausführungsbeispiel)
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die gleiche Konfiguration wie das erste Ausführungsbeispiel, bis auf eine abweichende Konfiguration eines Gehäuseelements 92 verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels auf. Nachfolgend wird die Konfiguration des Gehäuseelements 92 unter Bezugnahme auf die 13 und 14 erläutert. Hierin ist 13 eine räumliche Ansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 9 eines Verbrennungsmotors gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 14 ist eine Axialrichtungs-Querschnittsansicht einer Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in den 13 und 14 dargestellt, unterscheidet sich das Gehäuseelement 92 des vorliegenden Ausführungsbeispiels von dem Gehäuseelement 12 des ersten Ausführungsbeispiels des zweischaligen Typs, und ist ein Gehäuseelement eines sogenannten Schrumpf-Typs, welches durch Reduzieren der Durchmesser beider Enden in der Zentralachsen-X-Richtung eines zylindrischen Gehäuseelements (abgaseinlassseitiges Ende und auslassseitiges Ende) gebildet ist. Dieses Gehäuseelement 92 umfasst abgeschrägte Gehäuseteile 92a, 92b, die entlang der abgeschrägten Teile 112a, 112b des Wabenträgers 11 ähnlich zu dem Gehäuseelement 12 des ersten Ausführungsbeispiels gebildet sind. In anderen Worten, die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b, in welchen sich abgeschrägte Flächen in einer Richtung abschrägen, welche sich bei Annäherung an die Öffnungsseite des Gehäuseelements 92 (Abgaseinlassseite oder Auslassseite) schrittweise im Durchmesser reduziert, sind für beide Enden in der Zentralachsen-X-Richtung des Gehäuseelements 92 vorgesehen.
  • Zusätzlich, wie in 13 und 14 gezeigt, umfasst das Gehäuseelement 92 konvexe Teile 92c, 92c, die in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b gebildet sind und das Innere davon steht zu der äußeren Seite hervor. Diese konvexen Teile 92c, 92c sind jeweils entlang des gesamten Umfangs gebildet, um sich von den abgeschrägten Gehäuseteilen 92a, 92b in der Umfangsrichtung, in der Nähe einer gegenüberliegenden Seite (Zentralachsen-X-Richtung-Innenseite des Wabenträgers 11), zu der Öffnungsseite des Gehäuseelements 92 zu erstrecken. Zusätzlich sind diese konvexen Teile 92c, 92c gebildet, um von dem Äußeren des Gehäuseelements 92 zu der äußeren Seite hervor zu stehen, sodass das Innere davon zu der äußeren Seite konvex wird.
  • Die Dicke der konvexen Teile 92c, 92c beträgt vorzugsweise mindestens 3 mm. Solange die Dicke der konvexen Teile 92c, 92c innerhalb dieses Bereichs liegt, wird es möglich sein, Material beim Formen der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b in die konvexen Teile 92c, 92c fließen zu lassen, wie später beschrieben. Zusätzlich beträgt die Höhe der konvexen Teile 92c, 92c vorzugsweise mindestens 3 mm und nicht mehr als 20 mm. So lange wie die Höhe der 92c, 92c innerhalb dieses Bereichs liegt, wird es möglich sein, das Material beim Formen der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b in die konvexen Teile 92c, 92c fließen zu lassen, wie später beschrieben.
  • Das Gehäuseelement 92, welches die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b aufweist, wird zum Beispiel auf die folgende Weise hergestellt. Zuerst wird der Wabenträger 11, um den das Rückhalteelement 13 auf dem gesamten Umfang über die Gesamtheit der äußeren Umfangsseitenfläche gewickelt ist, in das zylindrische Gehäuseelement eingesetzt, bevor die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b gebildet werden. Als nächstes werden die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b durch Reduzieren des Durchmessers beider Enden in der Zentralachsen-X-Richtung des Gehäuseelements 92 durch Pressen von der Außenseite durch Pressformen gebildet. Das Gehäuseelement 92, welches die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b aufweist, ist dadurch hergestellt.
  • Hierin ist es, beim Pressformen, welches beim Formen der abgeschrägten Gehäuseteile durchgeführt wird, da das Gehäuseelement zylinderförmige ist, nicht möglich, die Pressform nur von der Außenseite d.h. nur von einer Seite gegen das Gehäuseelement zu drücken. Aus diesem Grund kann das Gehäuseelement üblicherweise der Formoberfläche der Pressform nicht ausreichend folgen und insbesondere das Formen eines R-Teils oder eines Ähnlichen ist schwierig und damit wird keine hohe Formgenauigkeit der Gehäuseelementteile erreicht. Zusätzlich gibt es Bedenken darüber, dass das Zurückhalten des Wabenelements unzureichend wird, weil die abgeschrägten Gehäuseteile nicht zu Formen werden, die der Form der abgeschrägten Teile des Wabenträgers angemessen folgen. Zusätzlich gibt es Bedenken über Falten, die in den abgeschrägten Gehäuseteilen durch das Fließen von Material entstehen, welches an der Peripherie der abgeschrägten Gehäuseteile vorgespannt ist (Materialansammlung). Ferner entstehen auch in dem Rückhalteelement an der Peripherie dieser abgeschrägten Teile Falten und die Flächenpressung des Rückhalteelements auf den Wabenträger wird überhöht, wodurch Bedenken darüber entstehen, dass der Wabenträger beschädigt wird. In einem Gehäuseelement eines sogenannten Zweibett-Typs entstehen diese Falten bemerkenswerterweise auch an einem Zwischenabschnitt zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung (im ersten Bett) auf der stromaufwärts gelegenen Seite und der Abgasreinigungsvorrichtung (im zweiten Bett) auf der stromabwärts gelegenen Seite.
  • Andererseits für den Fall, dass das Gehäuseelement 12 von einem zweischaligen Typ ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, ist ein Pressformen, um einen Körper zu bilden, vor dem Stoßschweißen der beiden separaten Gehäusehälften 121, 122 möglich. Aus diesem Grund ist Pressformen durch Pressen der Pressform von beiden Seiten der Außenseite und der Innenseite des Gehäuseelements 12 möglich; Somit wird tendenziell eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile 121a, 121b erreicht. Allerdings ist in diesem Fall die Positionierung des Wabenträgers 11 und des Rückhalteelements 13 schwierig. Zusätzlich tritt tendenziell ein Einschneiden des Rückhalteelements 13 während des Stoßschweißens der Gehäusehälften 121, 122 auf und es gibt Bedenken darüber, dass die Flächenpressung auf den Wabenträger 11 durch das Einschneiden des Rückhalteelements 13 überhöht und der Wabenträger 11 beschädigt wird.
  • Im Gegensatz dazu wird mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, durch Bilden der konvexen Teile 92c, 92c in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b, das Material, welches während des Pressformens fließt, absichtlich zu den konvexen Teilen geführt. Durch Formen der konvexen Teile 93c, 92c in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b, welche die Rückhaltefunktion des Wabenträgers 11 nicht beeinflussen, ist es möglich, die Bildung von Falten etc. in den abgeschrägten Gehäuseteilen 92a, 92b zu verhindern und damit ist eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile erreicht, wodurch es möglich wird, die oben genannten Mängel zu beheben.
  • Als nächstes wird ein erstes Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert. Das erste Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist verglichen zu dem Verfahren zur Herstellung in dem ersten Ausführungsbeispiel dasselbe, bis auf den sich unterscheidenden Aufnahmeschritt.
  • In dem Aufnahmeschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird zuerst der Wabenträger 11, um den das Rückhalteelement 13 auf dem gesamten Umfang über die Gesamtheit der äußeren Umfangsseite gewickelt ist, in das zylindrische Gehäuseelement eingesetzt, bevor die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b gebildet werden. Als nächstes werden die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b durch Reduzieren des Durchmessers beider Enden in der Zentralachsen-X-Richtung des Gehäuseelements 92 durch Pressen von der Außenseite davon durch Pressformen gebildet. Das Gehäuseelement 92, welches die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b aufweist, ist dadurch hergestellt.
  • Der Aufnahmeschritt des ersten Verfahrens zur Herstellung wird detaillierter unter Bezugnahme auf 15 erläutert. Hierin ist 15 eine Querschnittsansicht, welche einen Aspekt des Bildens der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Pressformen zeigt. Obwohl 15 nur den abgeschrägten Gehäuseteil 92a zeigt, gilt dies ebenso für den abgeschrägten Gehäuseteil 92b. In dem ersten Verfahren zur Herstellung, wie in 15 dargestellt, wird eine Form 93, in welcher ein abgeschrägter Formteil 931 von einer Form, die dem abgeschrägten Teil 112a des Wabenträgers 11 folgt, und ein ausgesparter Teil 932, welcher sich in der Umfangsrichtung erstreckt, auf der Formoberflächenseite 93a beider Enden in der Zentralachsen-X-Richtung des Wabenträgers 11 gebildet sind, während des Pressformens des Gehäuseelements 92 verwendet.
  • Insbesondere wird zuerst eine Vielzahl der oben genannten Formen 93 in einem Ring angeordnet, um das zylindrische Gehäuseelement zu umschließen. In anderen Worten, die Formen 93 sind von einer geteilten Form, die in der Umfangsrichtung geteilt ist. Als nächstes wird das Gehäuseelement von der Außenseite, durch Auslösen einer gleichzeitigen Bewegung dieser Vielzahl von Formen 93 entgegen der inneren Seite in der Radialrichtung des Wabenträgers 11, gepresst. Nachdem dies abgeschlossen ist, wird der konvexe Teil 92c gleichzeitig mit dem abgeschrägten Gehäuseteil 92a gebildet. Gleichzeitig fließt das Material, welches beim Formen der abgeschrägten Gehäuseteile 92a fließt, in den konvexen Teil 92c. Durch ein absichtliches Führen des Materials, welches während des Pressformen in den konvexen Teil fließt, mittels Formen des konvexen Teils 92c in der Nähe des abgeschrägten Gehäuseteils 92a in dieser Weise, ist es möglich eine Bildung von Falten etc. in den abgeschrägten Gehäuseteilen 92a, 92b zu verhindern, und es wird so gefertigt, dass eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b erreicht wird.
  • Als nächstes wird ein zweites Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert. Das zweite Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur in dem Aufnahmeschritt, ähnlich zu dem ersten Verfahren zur Herstellung. In dem Aufnahmeschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird, ähnlich zu dem ersten Verfahren zur Herstellung, der Wabenträger 11, um den das Rückhalteelement 13 auf dem gesamten Umfang über die Gesamtheit der äußeren Umfangsseite davon gewickelt ist, in das zylindrische Gehäuseelement eingesetzt, bevor die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b gebildet werden. Als nächstes werden die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b und die konvexen Teile 92c, 92c durch Pressen von der Außenseite davon zum Verringern des Durchmessers durch Drehformen statt Pressformen beider Enden in der Zentralachsen-X-Richtung des Gehäuseelements 92 gebildet. Das Gehäuseelement 92, welches die abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b und die konvexen Teile 92c, 92 aufweist, ist damit hergestellt.
  • Der Aufnahmeschritt in dem zweiten Verfahren zur Herstellung wird genauer unter Bezugnahme auf 16 erläutert. Hierin ist 16 eine Querschnittsansicht, die einen Aspekt des Bildens der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b und der konvexen Teile 92c, 92c der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mittels Drehformen zeigt. Das zweite Verfahren zur Herstellung verwendet, wie in 16 gezeigt, während des Drehformens des Gehäuseelements 92, eine Drehformvorrichtung, die einen Rotationsmechanismus (nicht dargestellt), welcher verursacht, dass das zylindrische Gehäuseelement, welches den Wabenträger 11 innen aufnimmt, mit der Zentralachse X davon als Drehachse rotiert, und eine Vielzahl von Walzen 94 umfasst, die ein plastisches Verformen durch Pressen gegen das Äußere des Gehäuseelements verursachen. Es sei erwähnt, dass obwohl Walzen 94 in der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingesetzten Drehformvorrichtung verwendet werden, auch Paddel anstelle der Walzen 94 verwendet werden können.
  • Insbesondere, wird das zylindrische Gehäuseelement, welches den Wabenträger 11 innen aufnimmt, zuerst durch den Rotationsmechanismus (nicht dargestellt) in eine Drehbewegung mit der Zentralachse X davon als Drehachse versetzt. Dies ist zu diesem Zeitpunkt vorzuziehen, wenn das offene Ende 920 des Gehäuseelements im Voraus zu einem bestimmten Umfang im Durchmesser reduziert wurde, weil das Formen einfach ist. Als nächstes wird eine Vielzahl (zum Beispiel, 3) der Walzen 94, welche so angeordnet sind, um das offene Ende 920 zu umschließen, zu der Radialrichtungs-Innenseite gegen das Äußere rund um das offene Ende 920 des Gehäuseelements gedrückt, in einem Zustand, der das oben genannte Gehäuseelement in eine Drehbewegung versetzt.
  • Als nächstes, in einem Zustand, der die Walzen 94 mit einer festgelegten Druckkraft drückt, werden die Vielzahl von Walzen 94 gleichzeitig zu der Innenseite in der Zentralachsen-X-Richtung (gegenüberliegende Seite zu dem offenen Ende 920) bewegt. In anderen Worten, die Walzen 94 werden von dem offenen Ende 920 eines reduzierten Durchmessers (gemäß der Pfeile in 16) zu der äußeren umlaufenden Seite, die einen größeren Durchmesser aufweist, bewegt. Nachdem dies ausgeführt ist, verformt sich das Gehäuseelement, welches durch die Walzen 94 gedrückt wird, plastisch entlang dem abgeschrägten Teil 112a des Wabenträgers 11, wodurch der abgeschrägte Gehäuseteil 92a gebildet wird. Gleichzeitig entstehen große Falten von dem überschüssigen Material, welche durch das Material auftreten, das das Gehäuseelement darstellt, welches beim Bilden des abgeschrägten Gehäuseteils 92a gezogen wird, und der konvexe Teil 92c wird schließlich von dieser Falte gebildet.
  • Durch ein absichtliches bilden der konvexen Teile 92c, 92c, in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b, welche die Rückhaltefunktion des Wabenträgers 11 in der oberen Art nicht beeinflussen, ist es möglich die Bildung von Falten etc. an den abgeschrägten Gehäuseteilen 92a, 92b, zu vermeiden und es wird so gefertigt, dass eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b erzielt wird.
  • (Zehntes Ausführungsbeispiel)
  • Eine Abgasreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die gleiche Konfiguration wie das neunte Ausführungsbeispiel, bis auf eine sich unterscheidende Konfiguration eines konvexen Teils 102c eines Gehäuseelements 102 verglichen zu der Abgasreinigungsvorrichtung 9 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel auf. Nachfolgend wird die Konfiguration des konvexen Teils 102c des Gehäuseelements 102 unter Bezugnahme auf 17 erläutert. Hierin ist 17 eine räumliche Ansicht der Abgasreinigungsvorrichtung 10 eines Verbrennungsmotors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Wie in 17 dargestellt, unterscheidet sich der konvexe Teil 102c des Gehäuseelements 102 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem neunten Ausführungsbeispiel in dem Punkt, dass er so gebildet ist, dass er sich in der Zentralachsen X Richtung erstreckt, gegenteilig zu dem konvexen Teil 92c des neunten Ausführungsbeispiels, welcher sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Es sei erwähnt, dass obwohl nur einer der konvexen Teile 102c in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet ist, eine Vielzahl gebildet sein kann, um voneinander in der Umfangsrichtung getrennt zu sein.
  • Wie in 17 dargestellt, ist der konvexe Teil 102c so gebildet, dass er sich von einem abgeschrägten Gehäuseteil 102a bis zu dem anderen abgeschrägten Gehäuseteil 102b und bis in die Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 92a, 92b des Gehäuseelements 102 erstreckt. Zusätzlich ist der konvexe Teil 102c so gebildet, um von dem Äußeren des Gehäuseelements 102 zu der Außenseite hervor zu stehen, sodass das Innere davon zu der Außenseite konvex wird, ähnlich zu dem konvexen Teil 92c des neunten Ausführungsbeispiels.
  • Als nächstes wird ein erstes Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 10 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert. Das erste Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist verglichen zu dem ersten Verfahren zur Herstellung des neunten Ausführungsbeispiels dasselbe, bis auf eine sich unterscheidende Konfiguration der Form, welche in dem Aufnahmeschritt verwendet wird. Insbesondere weist die Form, welche in den Aufnahmeschritt des ersten Verfahrens zur Herstellung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, einen abgeschrägten Formteil von einer Form, die an der Formoberflächenseite auf beiden Enden in der Zentralachsen-X-Richtung gebildet ist und dem abgeschrägten Teil 112a des Wabenträgers 11 folgt, und einen ausgesparten Teil auf, der auf der Formoberflächenseite so gebildet ist, dass er sich zwischen den abgeschrägten Formteilen an beiden Enden erstreckt, und sich in der Zentralachsen-X-Richtung ausweitet, und verwendet eine Vielzahl von Formen einer geteilten Form, die in der Umfangsrichtung geteilt ist. Es ist dadurch möglich, den konvexen Teil 102c zu bilden, der sich in der Zentralachsen-X-Richtung erstreckt, und ähnliche Wirkungen wie in dem neunten Ausführungsbeispiel werden angewendet.
  • Als nächstes wird ein zweites Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert. Das zweite Verfahren zur Herstellung der Abgasreinigungsvorrichtung 10 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispiel ist verglichen zu dem vorher genannten ersten Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dasselbe, bis auf die sich unterscheidende Konfiguration der Form, welche in dem Aufnahmeschritt verwendet wird. Genauer, die Form, welche in dem Aufnahmeschritt des zweiten Verfahrens zur Herstellung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist eine Form einer geteilten Form, in der kein ausgesparter Teil in der Formoberfläche gebildet ist, und ist angeordnet, um so zu formen, dass eine etwas größere Lücke an einem Teil in der Umfangsrichtung bei Anordnung einer Vielzahl dieser Formen in einer Ringausrichtung in der Umfangsrichtung gebildet wird. Material, welches während des Pressformens fliest, fliest somit in diese Aussparung, wodurch es möglich ist, den konvexen Teil 102c zu bilden.
  • Somit ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Bilden des konvexen Teils 102c in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 102a, 102b ähnlich zu dem neunten Ausführungsbeispiel, möglich, das Material, welches während des Pressformens fließt, absichtlich in den konvexen Teil 102c zu führen. Durch Bilden des konvexen Teils 102c in der Nähe der abgeschrägten Gehäuseteile 102a, 102b, welche die Rückhaltefunktion des Wabenträgers 11 nicht beeinflussen, ist es dadurch möglich das Bilden von Falten etc. an den abgeschrägten Gehäuseteilen 102a, 102b zu verhindern und eine hohe (dimensionale) Formgenauigkeit der abgeschrägten Gehäuseteile 102a, 102b wird erreicht.
  • Es sei erwähnt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele begrenzt ist, und, dass Abwandlungen und Verbesserungen innerhalb eines Bereichs, welcher die Gegenstände der vorliegenden Erfindung erreichen kann, auch von der vorliegenden Erfindung umfasst werden.
  • In allen oben genannten Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung auf einen Filter (GPF) angewendet, der in einem Abgasrohr eines Benzinmotors angeordnet ist und PM in dem Abgas sammelt; allerdings ist dies nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auf einen Filter (DPF) angewendet werden, der in einem Abgasrohr eines Dieselmotors angeordnet ist und PM in dem Abgas sammelt. In diesem Fall, da die Abgastemperatur eines Dieselmotors verglichen zu einem Benzinmotor gering ist, kann ein PM-Verbrennungskatalysator, der eine Entfernung von PM durch Verbrennen begünstigt, auf den DPF anstelle des Drei-Wege-Katalysators geladen sein. Als der PM Verbrennungskatalysator wird vorzugsweise ein Ag-basierter PM Verbrennungskatalysator verwendet, der Ag enthält, von dem Gesichtspunkt, dass dieser fähig ist, PM bei geringster Temperatur durch Verbrennen zu entfernen.
  • Zusätzlich wird die vorliegende Erfindung in allen obengenannten Ausführungsbeispielen auf einen Wabenträger angewendet, der aus Cd besteht; allerdings ist es nicht darauf beschränkt; Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf einen Wabenträger angewendet werden, der aus SiC, Siliziumdioxid, Aluminiumtitanat, oder vergleichbarem besteht.
  • Zusätzlich sind in allen der obengenannten Ausführungsbeispiele abgeschrägte Teile vorgesehen, die eine schräge Ebene aufweisen, die sich in der Richtung abschrägt, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an die äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird; Es ist allerdings nicht darauf beschränkt; Dieser kann zum Beispiel als ein abgeschrägter Teil gestaltet sein, der eine schräg gekrümmte Oberfläche aufweist, die sich in der Richtung abschrägt, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung bei Annäherung an die äußere Randseite davon kleiner wird, und kann als ein gestufter Teil in der Richtung gestaltet sein, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung bei Annäherung an die äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird.
  • Zusätzlich ist in allen der obengenannten Ausführungsbeispiele die Abdichttiefe der äußeren umlaufenden abgedichteten Teile auf eine vorbestimmte Tiefe festgelegt; es ist allerdings nicht darauf beschränkt; Zum Beispiel können bei den äußeren umlaufenden abgedichteten Teilen Zellen, die mittels Abdichtmittel von der Abgaseinlassseite bis zu der Auslassseite verstopft sind, in einer Ringform vorgesehen sein. Da ein Laden des Abgasreinigungskatalysators nur auf das Radialrichtungszentralteil in dem Katalysator-Ladeschritt dadurch einfach wird, sind ein Austreten des Katalysators aus der äußeren umlaufenden Oberfläche während des Katalysator-Ladeschritts und eine Abgasundichtigkeit aus der äußeren umlaufenden Oberfläche während der Benutzung zuverlässiger verhindert.
  • Zusätzlich kann der Wabenträger, wie in dem obengenannten achten Ausführungsbeispiel, so gebildet sein, dass er den vertikalen Teil auch in dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel aufweist.
  • Ferner kann der konvexe Teil des Gehäuseelements des obengenannten neunten und zehnten Ausführungsbeispiels auf jedes Ausführungsbeispiel angewendet werden. Obwohl in dem obengenannten neunten Ausführungsbeispiel ein konvexer Teil über den gesamten Umfang in der Nähe des abgeschrägten Gehäuseteils gebildet ist, ist es nicht darauf beschränkt. Es kann zum Beispiel eine Vielzahl in der Umfangsrichtung in der Nähe des abgeschrägten Gehäuseteils gebildet sein. Ebenso, obwohl der konvexe Teil in dem zehnten Ausführungsbeispiel so gebildet ist, um sich in der Zentralachsenrichtung zu erstrecken, ist es nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von konvexen Teilen, die sich in der Zentralachsenrichtung erstrecken, gebildet sein, um voneinander in der Umfangsrichtung getrennt zu sein. Zusätzlich können beide, ein konvexer Teil, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und ein konvexer Teil, der sich in der Zentralachsenrichtung erstreckt, gebildet sein.
  • Zusätzlich wird in allen obengenannten Ausführungsbeispielen die Abgasreinigungsvorrichtung eines sogenannten Einbett-Typs angewendet, welche den Wabenträger aufnimmt. Es kann zum Beispiel eine Abgasreinigungsvorrichtung eines sogenannten Zweibett-Typs angewendet werden, welche zwei Wabenträger aufnimmt, die in Reihe in der Abgasströmungsrichtung angeordnet sind. Insbesondere neigen die üblichen Falten dazu, sich in dem Zwischenabschnitt etc. zwischen dem ersten Bett und dem zweiten Bett auszubilden; allerdings kann dies gemäß dem obengenannten neunten und zehnten Ausführungsbeispiel vermieden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10
    Abgasreinigungsvorrichtung
    11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81
    Wabenträger
    12, 92, 102
    Gehäuseelement
    13
    Rückhalteelement
    92a, 92b, 102a, 102b
    abgeschrägter Gehäuseteil
    92c, 102c
    konvexer Teil
    110a, 210a, 310a, 510a, 610a, 710a, 810a
    Endfläche in Zentralachsen-X-Richtung (abgaseinlassseitige Endfläche)
    110b, 210b, 310b, 510b, 610b, 710b, 810b
    Endfläche in Zentralachsen-X-Richtung (abgasauslassseitige Endfläche)
    111a, 111b, 211a, 211b, 311a, 311b, 411a, 411b, 511a, 511b, 611a, 611b, 711a, 711b, 811a, 811b
    äußerer umlaufender abgedichteter Teil
    112a, 112b, 212a, 212b, 312a, 312b, 412a, 412b, 512a, 512b, 612a, 612b, 712a, 12b, 812a, 812b
    abgeschrägter Teil
    813a, 813b
    vertikaler Teil
    C
    Radialrichtungszentralteil (Zentralteil)
    Ca, Cb
    Öffnung
    D1
    vorbestimmte Tiefe
    P
    äußerer umlaufender Teil in Radialrichtung (äußerer umlaufender Teil)
    W, W1, W2
    Wandströmungsteil
    X
    Zentralachse

Claims (17)

  1. Abgasreinigungsvorrichtung, welche in einem Abgasdurchlass eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist und Abgas des Verbrennungsmotors reinigt, wobei die Vorrichtung umfasst: einen säulenförmigen Wabenträger, in dem eine Vielzahl von Zellen, welche sich von einer abgaseinlassseitigen Endfläche bis zu einer auslassseitigen Endfläche erstrecken, um Strömungspfade des Abgases zu bilden, durch poröse Trennwände abgegrenzt und gebildet sind, einen Abgasreinigungskatalysator, welcher auf den Wabenträger geladen ist; und ein zylindrisches Gehäuseelement, welches den Wabenträger über ein Rückhalteelement aufnimmt, wobei der Wabenträger einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil, in dem Öffnungen von Zellen an einem äußeren umlaufenden Teil wenigstens einer Endfläche aus beiden Endflächen in einer Zentralachsenrichtung davon gebildet sind, um bis zu einer vorbestimmten Tiefe abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil oder einen gestuften Teil umfasst, der in einer Richtung gebildet ist, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, und wobei der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil, welcher an eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst, in wenigstens einer Endfläche zurückgehalten ist.
  2. Die Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenträger ein Filter ist, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, und wobei eine Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils tiefer als eine Abdichttiefe des zentralen Teils ist.
  3. Die Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenträger ein Filter ist, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine auf einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, wobei eine Endfläche auf einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils und eine Endfläche auf einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung eines zentralen Teils der einen Endfläche im Wesentlichen in der Zentralachsenrichtung die gleiche Position aufweisen, und wobei eine Abdichttiefe eines zentralen Teils der anderen Endfläche in der Zentralachsenrichtung geringer als eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche ist.
  4. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenträger ein Filter ist, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem ein Öffnungsbereich von Zellen in dem äußeren umlaufenden abgedichteten Teil kleiner als ein Öffnungsbereich von Zellen an einem zentralen Teil der einen Endfläche ist, die Öffnungen von Zellen an dem zentralen Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine auf der Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf der Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, und wobei die Endfläche an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils eine Position in der Zentralachsenrichtung aufweist, die näher an der inneren Seite in der Zentralachsenrichtung als die Endfläche an einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des zentralen Teils der einen Endfläche angeordnet ist.
  5. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Abgasreinigungskatalysator nur auf den Wandströmungsteil geladen ist.
  6. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenträger ein Filter ist, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem Öffnungen von Zellen an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine an einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine an einer Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, wobei der Wabenträger einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil, in dem Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon gebildet sind, um wechselweise bis zu einer vorbestimmten Tiefe abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil oder einen gestuften Teil umfasst, der in einer Richtung gebildet ist, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, wobei der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil der Endfläche an der Abgasauslassseite zurückgehalten ist, welcher gegen eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst, und wobei das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement und dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil an der Endfläche auf der Abgaseinlassseite eingefügt ist.
  7. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 6, wobei der Abgasreinigungskatalysator reichlicher auf einen Wandströmungsteil an dem zentralen Teil in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers, als auf einen Wandströmungsteil an dem äußeren umlaufenden Teil in der Zentralachsenrichtung des Wabenträgers geladen ist.
  8. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei der Wabenträger ein Filter ist, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem Öffnungen von Zellen an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon abwechselnd abgedichtet sind, und eine Zelle, die eine auf einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf einer Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, wobei der Wabenträger einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil, in dem Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung davon gebildet sind, um abwechselnd bis zu einer vorbestimmten Tiefe abgedichtet zu sein, und einen abgeschrägten Teil oder einen gestuften Teil umfasst, der in einer Richtung gebildet ist, in der die Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, wobei der Wabenträger innerhalb des Gehäuseelements durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil der Endfläche auf der Abgaseinlassseite zurückgehalten ist, welcher gegen eine innere Wand des Gehäuseelements über das Rückhalteelement fasst, und wobei das Rückhalteelement nicht zwischen dem Gehäuseelement und dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil an der Endfläche auf der Abgasauslassseite eingefügt ist.
  9. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Wabenträger einen vertikalen Teil aufweist, der senkrecht zu beiden Endflächen ist und den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil mit einem äußeren umlaufenden Rand beider Endflächen in der Zentralachsenrichtung verbindet.
  10. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der abgeschrägte Teil oder der gestufte Teil durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gebildet ist.
  11. Die Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuseelement umfasst: einen abgeschrägten Gehäuseteil oder einen gestuften Gehäuseteil, welcher gebildet ist, um dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil des Wabenträgers zu folgen, und einen konvexen Teil, welcher nahe des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils gebildet ist und wobei ein Inneres davon entgegen einer äußeren Seite hervorsteht.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Abdichten, um in einem säulenförmigen Wabenträger, in dem eine Vielzahl Strömungspfade eines Abgases bildender Zellen, die sich von einer abgaseinlassseitigen Endfläche bis zu einer auslassseitigen Endfläche erstrecken, durch poröse Trennwände abgegrenzt und gebildet sind, einen äußeren umlaufenden abgedichteten Teil durch Abdichten von Öffnungen von Zellen in einem äußeren umlaufenden Teil wenigstens einer Endfläche aus beiden Endflächen in einer Zentralachsenrichtung davon bis zu einer vorbestimmten Tiefe zu bilden; Bearbeiten, um einen abgeschrägten oder gestuften Teil in einer Richtung, in der eine Länge in der Zentralachsenrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils bei Annäherung an eine äußere umlaufende Randseite davon kleiner wird, durch Schleifen oder Abtrennen eines Teils des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils zu bilden; Laden eines Katalysators, um einen Abgasreinigungskatalysator auf den Wabenträger zu laden, in dem der abgeschrägte Teil oder der gestufte Teil gebildet wurde; und Aufnehmen des Wabenträgers, auf den der Abgasreinigungskatalysator geladen wurde, innerhalb des Gehäuseelements, um durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil zurückgehalten zu sein, welcher gegen eine innere Wand des zylindrischen Gehäuseelements über ein Rückhalteelement fasst.
  13. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, gemäß Anspruch 12, wobei der Wabenträger in dem Schritt des Abdichtens ferner zu einem Filter, der einen Wandströmungsteil aufweist, in dem eine Zelle, die eine auf einer Abgaseinlassseite abgedichtete Öffnung aufweist, und eine Zelle, die eine auf einer Auslassseite abgedichtete Öffnung aufweist, wechselweise benachbart sind, durch abwechselndes Abdichten von Öffnungen von Zellen in einem zentralen Teil beider Endflächen in einer Zentralachsenrichtung des Wabenträgers bis zu einer geringeren Tiefe als der äußere umlaufende abgedichtete Teil, umgewandelt wird.
  14. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 13, wobei der Abgasreinigungskatalysator in dem Schritt des Ladens des Katalysators nur auf den Wandströmungsteil geladen wird, durch Eintauchen einer Seite der einen Endfläche des Wabenträgers in eine Aufschlämmung, die den Abgasreinigungskatalysator in einem Zustand enthält, der einen äußeren umlaufenden Teil der einen Endfläche abdichtet, und anschließendes Absaugen von einem zentralen Teil der anderen Endfläche.
  15. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 14, wobei in dem Schritt des Abdichtens eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche des Wabenträgers im Wesentlichen gleich zu einer Abdichttiefe des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils gefertigt wird, und eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der anderen Endfläche geringer als eine Abdichttiefe eines zentralen Teils an der einen Endfläche gefertigt wird.
  16. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei in dem Schritt des Abdichtens ein Wabenträger, in dem ein Öffnungsbereich von Zellen in dem äußeren umlaufenden Teil an beiden Endflächen in der Zentralachsenrichtung kleiner ist, als ein Öffnungsbereich von Zellen in einem zentralen Teil davon, als der Wabenträger verwendet wird, und eine Endfläche auf einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des äußeren umlaufenden abgedichteten Teils abgedichtet wird, um näher an der inneren Seite in der Zentralachsenrichtung angeordnet zu sein, als eine Endfläche auf einer inneren Seite in der Zentralachsen-Abdichtrichtung des zentralen Teils an der einen Endfläche.
  17. Das Verfahren zur Herstellung einer Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei ein Wabenträger, auf den der Abgasreinigungskatalysator geladen wurde, in dem Schritt des Aufnehmens aufgenommen wird, um innerhalb eines Gehäuseelements, das einen abgeschrägten Gehäuseteil oder einen gestuften Gehäuseteil, der dem abgeschrägten Teil oder dem gestuften Teil des Wabenträgers folgt, und einen konvexen Teil aufweist, der nahe des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils gebildet ist und ein Inneres aufweist, das zu einer äußeren Seite hervorsteht, durch den abgeschrägten Teil oder den gestuften Teil, welcher gegen eine innere Wand des abgeschrägten Gehäuseteils oder des gestuften Gehäuseteils über ein Rückhalteelement fasst, zurückgehalten zu sein.
DE112015005439.1T 2014-12-04 2015-11-11 Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung derselben Withdrawn DE112015005439T5 (de)

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